基于ARM和FPGA的智能小車監控系統

摘 要:為了解決PC監控系統中監控范圍有限、不可移動的弊端，提出一種基于ARM和FPGA的智能小車監控系統。該系統利用ARM芯片S3C2440A控制圖像采集、網絡傳輸、速度采集干擾小的模塊，利用FPGA芯片控制電機驅動、舵機控制、電量采集干擾大的模塊。測試結果表明，該系統實現了本地圖像采集并通過網絡傳輸到遠程監控端，遠程監控端根據傳輸的圖像來控制智能小車的運動。該系統功能擴展容易，設計成本低，上市時間快，功耗低。關鍵詞:ARM; S3C2440A; FPGA; 圖像采集; 智能小車

中圖分類號:TN911-34文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)16-0059-04

Monitoring System of Intelligent Car Based on ARM and FPGA

CHEN Su-hua1， FANG Xu2， SI Hong-chang3

(1. College of Electrical Information Engineering， Xuchang University， Xuchang 461000， China; 2.Xuji Metering Limited Company， Xuchang 461000， China;

3.School of Electronic and Information Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024， China)

Abstract: An intelligent car monitoring system based on ARM and FPGA is presented to solve the drawbacks which the monitoring extent is limited and irremovable in PC monitoring system. The ARM chip S3C2440A is used to control the module of image acquisition， network transmission， and speed collection with a small interference， the FPGA chip is used to control the module of motor driving， servo control and power collection with a large interference. The local image acquisition is realized， and is transported to remote monitoring terminal which control the movement of intelligent car through image. The system has characteristics of easy function extension easily， low design cost and low power consumption.

Keywords: ARM; S3C2440A; FPGA; image acquisition; intelligent car

0 引 言

智能小車是機器人研究領域的一項重要內容。它集機械、電子、檢測技術與智能控制于一體。在各種移動機構中，智能小車的輪式移動機構最為常見。輪式移動機構之所以得到廣泛的應用，主要是因為容易控制其移動速度和移動方向。智能小車可以適應不同環境，不受溫度、濕度等條件的影響，完成危險地段、人類無法介入等特殊情況下的任務。一般的智能小車操作控制復雜、功能單一、不能遠程重構[1]。

本文介紹的智能小車可移動視頻監控系統，以“飛思卡爾杯”智能小車競賽提供的車模裝置為基礎，利用ARM芯片S3C2440A控制圖像采集、網絡傳輸、速度采集干擾小的模塊，利用FPGA芯片控制電機驅動、舵機控制、電量采集干擾大的模塊，當上位機通過Internet訪問智能小車服務器時，在監控界面上點擊按鈕來控制小車的運行、圖像拍攝、速度采集。

1 系統總體設計

該系統采用三星公司的ARM芯片S3C2440A作為主控制芯片及Altera公司的FPGA芯片EP2C5T144C8作為輔助控制芯片，ARM上裝有Windows CE 5.0操作系統。……