當前位置:首頁 > 單片機 > 單片機
[導(dǎo)讀]國內(nèi)傳統(tǒng)的電子防盜報警系統(tǒng)方案往往是在用戶端通過電子設(shè)備檢測到盜竊等報警信息, 然后通過通訊器經(jīng)電話線將信號自動傳到報警中心來完成報警過程。這種報警中心往往存在很多局限。例如:報警中心地點和人員需固定,

國內(nèi)傳統(tǒng)的電子防盜報警系統(tǒng)方案往往是在用戶端通過電子設(shè)備檢測到盜竊等報警信息, 然后通過通訊器經(jīng)電話線將信號自動傳到報警中心來完成報警過程。這種報警中心往往存在很多局限。例如:報警中心地點和人員需固定,報警通信速度慢,反向查詢、控制等操作困難而專業(yè),電話線斷線問題難以解決,通信費用、尤其是遠程通信費用較高,不利于組建遠程網(wǎng)絡(luò),通信帶寬太小,加載信息量少,音視頻信號的技術(shù)手段應(yīng)用困難, 很難應(yīng)用于家庭安防市場等等。

  而彩信業(yè)務(wù)自中國移動從2002 年9 月正式推出以來,隨著彩信網(wǎng)絡(luò)工程的建立和不斷地優(yōu)化,彩信逐漸進入了高速發(fā)展和穩(wěn)定應(yīng)用階段。所以人們越來越關(guān)注于依托中國移動網(wǎng)絡(luò)、基于彩信業(yè)務(wù)來發(fā)展現(xiàn)代的電子防盜報警系統(tǒng), 從而能在此系統(tǒng)上發(fā)揮其隨時隨地監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)涵蓋范圍大、查詢控制等操作簡便、費用低、報警通信速度快、音視頻應(yīng)用簡易等眾多優(yōu)勢,使其能廣泛應(yīng)用于家庭、辦公、工廠、商鋪等等各種場所。

  1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

  1.1 系統(tǒng)總線設(shè)計

  本彩信報警系統(tǒng)以普通AT89C52 單片機和帶有彩信功能的無線模塊GPRS,前端設(shè)備可以根據(jù)控制攝像頭采集圖片,發(fā)送到用戶手機上,同時用戶可以通過短信命令隨時查看系統(tǒng)狀態(tài), 或者控制前端攝像頭采集圖像,監(jiān)控現(xiàn)場情況。采用此方案設(shè)計的產(chǎn)品操作簡單,為了降低成本,在最小硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)的功能盡可能用軟件程序來實現(xiàn),以達到降低成本,滿足市場需求。

  設(shè)計的硬件電路主要由三部分組成: 圖像捕獲和圖像壓縮編碼部分通過串口攝像頭實現(xiàn); 主控制器處理圖像數(shù)據(jù)和任務(wù)控制用AT89C52 單片機實現(xiàn);帶彩信協(xié)議GPRS 模塊無線部分。在設(shè)計中使用電路圖,在設(shè)計的過程中,首先設(shè)計了硬件的結(jié)構(gòu)框圖,如圖1 所示:

  

  圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

  采用單片機AT89C52 為核心組成彩信報警系統(tǒng),AT89C52 具有快速8051 內(nèi)核、8kBFlashE2PROM、256BIDATARAM,符合該硬件要求;彩信報警功能,采用GPRSModule 的MC55 芯片,帶彩信協(xié)議棧MMS 功能;利用串口攝像頭實現(xiàn)現(xiàn)場捕獲和圖像壓縮存儲功能。

  1.2 單片機接口設(shè)計

  AT89C52 單片機接口中, 作為只要一組串口,GM8123 可以將一個全雙工的標準串口擴展成3 個標準串口,并能通過外部引腳控制串口擴展模式。該芯片母串口和子串口的工作波特率可由軟件調(diào)節(jié),而不需要修改外部電路和晶振頻率, 它的外部控制少,應(yīng)用靈活,編程使用簡單,適用于大多數(shù)有串口擴展需求的系統(tǒng)。所以利用GM8123 為AT89C52擴展出3 組串口, 可以與串口攝像頭和GPRS 模塊進行連接通信。如圖2 所示。

  

  圖2 單片機接口電路設(shè)計
 1.3 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸模塊硬件設(shè)計

  由于現(xiàn)場圖片需要以彩信的形式發(fā)送, 所以選用了帶有彩信功能的無線模塊, 這里選用的GPRS模塊是西門子的MC55[5].GPRS 模塊和單片機之間的數(shù)據(jù)通信主要是通過端口TXD0 與TXD1 之間,RXD0 與RXD1 之間的數(shù)據(jù)傳輸來完成。其中GPRS模塊上的TXD0 口是用于接收從單片機傳來的數(shù)據(jù), 而單片機上的擴展TXD2 端口是用于向GPRS模塊傳送數(shù)據(jù)的。GPRS 模塊上的RXD0 口是用于向單片機發(fā)送數(shù)據(jù), 單片機的擴展RXD2 口則是用于接收從GPRS 模塊傳輸來的數(shù)據(jù)。

  GPRS 數(shù)據(jù)傳輸模塊硬件部分的電路原理圖如圖3 所示。

  

  圖3 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸模塊電路設(shè)計

  1.4 串口攝像頭

  ZSV-01P 串口攝像頭是一款具有視頻采集和圖像壓縮功能的攝像頭,具有130 萬像素CMOS 攝像頭,最大分辨率可達到1 280×960,是一個內(nèi)含有拍攝控制、視頻捕捉、圖像數(shù)據(jù)采集、圖像JPEG 壓縮、串口通訊等功能的齊全的工業(yè)用圖像采集設(shè)備,最大串口通訊速率可達115.2kbs[6]。本設(shè)計采用的帶有串口的攝像頭, 主機通過串口以約定的協(xié)議對攝像頭進行控制。主機與相機是一種主從關(guān)系,相機的操作命令由主機發(fā)出,主機可以控制相機的輸出格式、分辨率,相機向主機發(fā)送響應(yīng)消息。具體參數(shù):

 ?。?)接口:主機與相機之間為RS-232 標準接口,波特率為57 600,8 位數(shù)據(jù)位,無校驗,1 位停止位。

  (2)圖像格式:相機輸出的圖像格式為JPEG.

 ?。?) 圖像分辨率可以是:640×480、320×240、160×120、352×288、176×144.圖像分辨率越高,則圖像數(shù)據(jù)量越大。圖4 表示分包傳輸時一幅完整圖片采集流程。

  

  圖4 串口攝像頭采集流程
 2 軟件設(shè)計

  2.1 模塊軟件設(shè)計

  軟件采用標準的C 語言構(gòu)造,由Keil C51 編譯器編譯。系統(tǒng)軟件設(shè)計包括兩部分:一是單片機對各個功能芯片的控制字的寫入和單片機串口擴展程序;二是GPRS 數(shù)據(jù)接收發(fā)程序設(shè)計。

  2.1.1 單片機與GPRS 無線模塊

  程序這個程序主要是完成GPRS 模塊與單片機之間的數(shù)據(jù)傳輸,單片機有51 系列的,設(shè)定的單片機串行口工作方式為模式1,8 位UART, 數(shù)據(jù)傳輸率為可變;定時器1 的工作方式為模式2,數(shù)據(jù)傳輸率設(shè)置為9 600 b/s,晶振為11.059 2 MHz.我們傳輸?shù)闹饕茿T 指令, 包括所撥的號碼,DNS 服務(wù)的IP 地址,GPRS 服務(wù)提供商的密碼, 接入GPRS 服務(wù)的APN.當然還需要建立一個TCP 通訊,此服務(wù)的客戶內(nèi)容包括IP、地址以及遠方主機的TCP 端口號等所傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

  該程序的主程序是對AT 指令進行發(fā)送和接收,在完成發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時是分別調(diào)用數(shù)據(jù)發(fā)送子程序和數(shù)據(jù)接收子程序,而這里共包括3 個子程序:數(shù)據(jù)發(fā)送子程序、數(shù)據(jù)接收子程序以及延時子程序。

  2.1.2 單片機攝像頭的控制過程。

  主機獲取攝像頭圖像時操作:(1) 打開串口;(2)開始采集圖像,設(shè)置圖像分辨率;(3) 獲取圖像數(shù)據(jù);(4) 結(jié)束采集圖像;(5) 關(guān)閉串口。步驟(3) 獲取圖像可以循環(huán)執(zhí)行。如果重新設(shè)置圖像分辨率應(yīng)重新執(zhí)行步驟(2)。

  2.1.3 單片機串口擴展程序設(shè)計

  與之相關(guān)聯(lián)的各端口狀態(tài)和含義為:

 ?。?)sbit MS=P3^6; //GM8123 工作模式控制

  (2)sbit RESET=P3^7; //GM8123 復(fù)位引腳控制

 ?。?)unsigned char SendBuff[5]={ 0x67,0xbc,0xc9};// 需要三個子串口

  主程序中定義:

  TMOD = 0x20; // 指定定時器1 工作在方式2

  IE = 0x90; // 開串行口中斷

  SCON=0xc0; // 串行口工作在方式3

  TH1 = 0xf8; // 裝入定時器1 初值,設(shè)置主機工作波特率為7 200bs

  P1=0x00; // 置GM8123 命令字地址

  SBUF=Contr_data; // 設(shè)置GM8123 子串口波特率為19 200bs,母串口波特率為11 5200bs

  因此,整個控制過程是:定義和初始化各個元器件的控制字和端口,然后單片機發(fā)送命令通過串口來檢查和控制各個Sensor 和串口攝像頭及MCC55 的工作。

  2.2 程序流程

  系統(tǒng)上電后首先初始化單片機, 設(shè)置串行口的波特率和定時器;然后初始化GM8123、各種Sensor傳感器;接著執(zhí)行MC55 上電,然后初始化MC55.

  系統(tǒng)程序流程如圖5所示。

  

  圖5 系統(tǒng)程序流程圖

  3 結(jié)語

  本設(shè)計選擇中深微電子公司的串口攝像頭實現(xiàn)了圖像捕獲和圖像壓縮編碼于一體, 簡化了電路的復(fù)雜性, 帶彩信協(xié)議GPRS 模塊無線部分選用SIEMENS 公司的MC55,該模塊性能穩(wěn)定、可靠、操作方便。通過實驗驗證該報警系統(tǒng)運行效果良好,用戶可以隨時隨地用手機遠程遙控, 拍攝現(xiàn)場的照片并發(fā)送到指定手機或者電子郵箱里??梢酝饨佣喾N無線傳感器報警,例如煙感、無線門磁、紅外人體感應(yīng)器、煤氣傳感器等,實現(xiàn)多種觸發(fā)方式的報警,并具有圖像移動偵測功能, 能對移動的物體自動觸發(fā)報警,具有一定的實用價值。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉