基于S3C2440的監控防盜系統

王柏東+王文竹+閆曉東

摘要：隨著嵌入式技術、物聯網技術等先進技術的飛速發展，智能監控系統成為近幾年的新熱點，由于嵌入式系統功能強大、可裁剪性好、性能穩定等諸多優點，使得其在智能監控領域獨樹一幟。本系統的自動檢測人的闖入和自動報警功能，可以滿足用戶對家庭防盜安全的更高要求，為家庭防盜提供了必要的保障。

正文：

本監控系統主要是在家里無人的情況下對門口進行監控。監測區域的攝像頭捕捉圖像，監控系統中保存著一張監控區域正常情況下的圖片，攝像頭監控范圍內一旦出現異常情況，比如有人出現的情況下，紅外系統檢測到人出現，將警報信息通過短信模塊發送到指定手機，并立即反復開關燈，營造一種室內有人活動的現象，可以在一定程度上起到威懾的作用。用戶可以通過網絡查看攝像頭的實時畫面，也可以通過網絡向系統發送指令來控制電燈。

系統包括了短信模塊，圖像采集模塊，圖像傳輸模塊，電燈控制模塊四部分。硬件方面用AltiumDesigner開發軟件繪制PCB板，將核心控制芯片與短信模塊，圖像采集模塊，圖像傳輸模塊，電燈控制模塊等模塊連接起來。系統軟件設計主要包括紅外報警處理程序、網絡通信程序、攝像頭采集程序、繼電器控制程序等幾部分。

系統硬件選用的是 MINI2440 開發板為系統的核心處理部分，核心板上使用的是 S3C2440 的處理器，64M 的 SDRAM閃存，2M 的nor flash芯片，64M 的nand-flash內存，網絡部分采用的是 DM9000 網卡芯片及自帶網絡變壓器的RJ45的網絡接口。使用 MAX3232SOP 芯片進行串口通信及 GSM 短信模塊（SIM900 模塊）的數據交換，繼電器控制輸出模塊采用HRS4H-S-DC5V 繼電器。攝像頭使用的是 OV6950 CMOS 攝像頭。電源為 5VDC 輸出，通過穩壓芯片LM1117-1.8和LM1117-3.3 可以轉換得到 1.8V 和 3.3V 的電源。

系統軟件是選用的具有開源優勢的 Linux 系統。Linux 的內核設計精巧，高效穩定。嵌入式操作系統不僅具有開放源代碼，還具有豐富的軟件資源，這是選擇操作系統的最佳標準。僅僅靠嵌入式系統還無法完成軟件功能，配合嵌入式系統工作的還需包含：短息模塊驅動程序、攝像頭驅動程序、繼電器控制驅動程序、串口驅動程序等程序。系統功能的實現主要是由以上幾種驅動程序完成的。在嵌入式LINUX系統下，用C語言完成了對各個模塊程序的編寫。

本次項目通過利用嵌入式技術把監控防盜實際應用化。通過軟件和硬件的組合將整個系統功能實現出來。在日常使用中一旦出現有人或動物等闖入的情況，系統會通過OpenCV（基于BSD許可（開源）發行的跨平臺計算機視覺庫）的圖像處理來檢測是否是人闖入，如果系統檢測到是人，保存圖像文件到本地并立即向預設手機發出警報信息，用戶可以根據信息上網查看監控畫面。

由于此監控系統適合于小的環境且可能要很長時間無人看管，所以成本和功耗是非常關鍵的考慮因素。但為了滿足系統需求同時也考慮到成本，CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor 互補金屬氧化物半導體感光元件）攝像頭成為首選。OV-6950 是一款CMOS 攝像頭，成本低，功耗低。綜合考慮，采用了 OV-6950 攝像頭進行圖片的采集。應用程序調用攝像頭驅動，使攝像頭工作，對攝像頭傳輸的數據進行格式處理。短信模塊在這個監控系統中的作用也非常關鍵，連接起了使用者的手機和監控系統平臺。短信模塊將監控系統產生的報警信息傳送給使用者。

相比現有的監控系統，本套智能監控系統可以檢測闖入的是否是人，一旦確定是人闖入，可以自動保存相應的圖像資料，反復開關燈，并及時向用戶發送警報信息。實現了遠程監控，智能識別，自動響應，更好的適應了人們對現代智能的需求，將監控與智能有機地結合起來。

參考文獻：

《基于S3C2440平臺的Linux系統移植》楊星北京交通大學《基于s3c2440的Linux攝像頭驅動開發》曹占中； 周余； 王自強； 都思丹 電子測量技術

《基于S3C2440的Linux驅動開發及可移植性研究》 范永成 吉林大學endprint