GPRS远程安防监控系统的电路设计 - 全文

　　在此设计的基于 GPRS 的远程安防监控系统，是采用的是摄像机传送视频信号经压缩编码后，通过内部总线传送到内置的 Web 服务器。用户在监控端可以直接通过浏览器观看 Web服务器上的摄像机视频图像， 授权用户还可以控制监控机的动作。 这样就实现了对监控点的远程控制，通过浏览器很方便地实现了对监控机控制。

　　1 总体方案设计

　　系统以 ARM 9 处理器 S3C2410 为 MCU，作为控制器，负责从红外传感器，温度传感器，摄像头采集数据，并且控制报警措施和灭火措施的执行，通过 GPRS 模块向用户发送短信，同时监控机可以通过 Internet 和网页进行交互，用户可以通过登录网页对监控机进行控制，同时监控机可以将采集到的数据通过 Web 服务器传输给网页端。本系统的总体设计框架如图 1 所示。

　　2 硬件电路设计

　　2．1 主控电路设计

　　主控系统电路主要由三星公司的处理器 S3C2410 组成，主控电路连接的外围包括摄像头，GPRS 模块，温度采集模块，蜂鸣器报警模块，灭火处理模块，红外传感模块组成。处理器采用轮询的方式不断的从温度采集模块和红外传感模块读取数据， 当读取的温度值超过设定的临界值， 或者红外传感模块有中断来临时， 说明家里有火灾， 或者家里出现小偷， 处理器此时去驱动蜂鸣器报警模块报警， 并通过 GPRS 模块发送报警短信给用户。 处理器在处理这些动作的同时还一直获取摄像头的视屏流。

　　2．2 报警电路设计

　　首先将蜂鸣器接到 S3C2410 处理器的一个 GPB0 管脚上。 首先配置 GPBCON 的 GPB0 为输出模式，当数据寄存器里写入 1 时。蜂鸣器打开，写 0 关闭蜂鸣器。软件上是通过 ioctl 来进行相应的控制的。报警电路如图 2 所示。

　　2．3 温度采集电路设计

　　温度值由主控板从温度传感器中得到，得到的温度值通过 A／D 转换器转换后传送给主控板。A／D 转换器是模拟信号源和 CPU 之间联系的接口，它的任务是将连续变化的模拟信号转化为数字信号，以便计算机和数字系统使用。 FS2410 开发板用的 A ／ D 转换器 是ARMS3C2410 自带的一个一路 10 位的 A／D 转换器。 并且支持触摸屏功能。 最大转化率是500 kHz， A／D 转换器频率的计算公式为： 系统时钟／（比例值+1）。 本电路的特点是通过改变滑动变阻器的阻值来改变模拟电压量来模拟温度的变化。软件是通过 read，write 来进行对 A／D 的读和写的操作。温度采集模拟电路如图 3 所示。

　　2．4 灭火电路设计

　　将 4 个 LED 灯与 S3C2410 处理器的 4 个管脚相连接，由于 GPIO 是复用管脚，所以首先进行相应寄存器的配置， 也就是首先配置控制寄存器 GPFCON， 配置为 output． 然后就是对灯的相应控制，这个是对数据寄存器 GPFDAT，如果写 0，led 灯亮，灯亮模拟的是启动灭火装置。否则灯灭，软件是通过 ioctl 进行相应的控制。灭火模块模拟电路如图 4 所示。

　　2．5 红外传感器电路设计

　　本设计用键盘电路来模拟红外传感器， 当有键盘按下时， 说明有人闯入， 主控板接收到键盘中断时，通过蜂鸣器报警，并发送短信给用户，启动灭火装置。根据硬件电路图可知 4×4键盘扫描的工作原理，软件上首先完成对相应的寄存器作配置，这里主要涉及 GPFCON ，GPGCO N，GPECON 三个寄存器，把相应的位设置为0UTPUT 和 INPUT 工作模式，这个根据原理图。然后就是对中断的处理，设置下降沿有效。红外传感器模拟电路如图 5 所示。

　　2．6 GPRS 电路设计

　　GPRS 是通用分组无线业务的简称，目前理论传输速率为 115kpbs，GPRS 的基本原理是：当用户上传或下载互联网数据时， 系统利用分组将数据在网络中传送， 达到多用户间对网络资源的共享。 选择 SIEMENS 公司推出的 MS35 模块， MS35 支持语音， 数据传输， 短消息，提供 RS 232 全双工数据口，使用 AT 指令进行控制。模块的 UART0 口接开发板的 UART1口， 当 MS35 模块睡眠时， 需要对模块发 AT 指令来唤醒模块。 GPRS 模块电路如图 6 所示。

电子发烧友《智能医疗特刊》，更多优质内容，马上下载阅览