【正文】 本科畢業(yè) 設計 （ 2022 屆） 題 目 嵌入式聲光數(shù)據(jù)采集平臺設計 學 院 自動化 專 業(yè) 自動化 班 級 學 號 學生姓名 指導教師 完成日期 摘 要 隨著網(wǎng)絡技術和無線通信技術的發(fā)展，人們就開始不斷將這些新的技術應用到實際的生產(chǎn)和生活中 ，無線傳感網(wǎng)絡就是一個很好的應用實例。它主要由 前臺系統(tǒng)和后臺系統(tǒng)組成。前臺系統(tǒng) 就是 由 一些小型的嵌入式系統(tǒng)構成，而這些嵌入式系統(tǒng)又包括各種傳感器、控制和無線通信模塊 ， 它們分布在一定的區(qū)域范圍內(nèi)完成信號采 集、數(shù)據(jù)存儲和信息轉發(fā)功能，相互之間也可以交換信息 。 后臺系統(tǒng)的任務主要是 分析判斷從 前臺系統(tǒng) 接收 的信息， 達到實時監(jiān)測前臺區(qū)域 各種參數(shù) 的目的 ， 無線傳感網(wǎng)絡 一般應用于監(jiān)測生物棲息環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)控制過程中的溫度、濕度、噪音和各種化學成分濃度等 參數(shù)。 本文主要是研究無線傳感網(wǎng)絡中前臺嵌入式系統(tǒng)的 實現(xiàn)，簡單介紹了無線通信模塊的相關內(nèi)容 ，詳細論述了信號采集和信息處理的具體實現(xiàn)，其中包括硬件部分和軟件部分。硬件部分主要有各種傳感器，如微音監(jiān)聽器、 USB 攝像頭， TQ2440 開發(fā)板，軟件部分 是研究的重點，包括引導程序 uboot， Linux 內(nèi)核和文件系統(tǒng)移植以及 整個基于 Qtopia 的交叉 開發(fā)環(huán)境的搭建，最重要的是基于 Qtopia 的應用程序和 Linux 驅動程序的開發(fā)，簡單介紹了 USB 協(xié)議的一些內(nèi)容 。 關鍵詞 ： 無線傳感網(wǎng)絡 ； USB 協(xié)議 ； Qtopia； 交叉開發(fā) ； Linux 設備驅動 ； Linux應用程序 ABSTRACT With the development of the work and wireless munication technology, people had started to constantly apply them to practical production and life, the Wireless Sensor Network is one of the good application examples. It mainly consists of the front desk system and background system. The front desk system is just like a embedded system, which contains a lot of sensors, control and wireless munication module, they are distributed in certain areas to acquire signal ,store data and forward information ,also they can municate with each other. The main task of the background system is the analysis and judgement of the information received from the front desk system, to achieve the purpose of realtime monitoring the area parameters, the Wireless Sensor Network generally used in monitoring the temperature, humidity, noise and various chemical position concentration parameters of biological habitats and industrial production process. This paper is mainly research the realization of the front embedded system in the Wireless Sensor Network and simply introduced the relevant contents of the wireless munication module, also specially discussed the implementation of signal acquisition and information process. It mainly included hardware and software ponents. Hardware has all kinds of sensors, such as the sound listener, USB cameras and TQ2440 development board, software is the key point which includes boot loader, Linux kernel, the file system and the whole cross development environment based on Qtopia, the most important is the development of application with Qtopia and Linux drivers, also introduced some contents of the USB protocol. Keyword: Wireless sensor work。 USB protocol。 Qtopia。 Cross Development。 Linux Device Driver。 Linux Application Program 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 目 錄 1 無線傳感網(wǎng)絡簡介 ................................................... 1 無線傳感網(wǎng)絡的概念 ............................................. 1 無線傳感網(wǎng)絡的發(fā)展歷史 ......................................... 1 無線傳感網(wǎng)絡的特征 ............................................. 1 無線傳感網(wǎng)絡的主要用途 ......................................... 2 2 嵌入式系統(tǒng)概述 ..................................................... 3 嵌入式系統(tǒng)介紹 ................................................. 3 嵌入式系統(tǒng)的組成 ............................................... 3 硬件部分 ................................................... 3 軟件部分 ................................................... 4 嵌入式系統(tǒng)的應用 ............................................... 4 3 USB 協(xié)議實現(xiàn) ...................................................... 6 USB 協(xié)議的發(fā)展 ................................................ 6 USB 協(xié)議系統(tǒng)架構 .............................................. 6 USB 協(xié)議拓撲結構 .......................................... 6 USB 的數(shù)據(jù)流傳輸 .......................................... 7 USB 的應用 .................................................... 8 虛擬儀器 ................................................... 8 USB KEY .................................................. 9 有 機磷農(nóng)藥檢測系統(tǒng) ......................................... 9 USB 事務中繼技術 .......................................... 9 無線 USB ................................................. 10 家庭醫(yī)療 .................................................. 10 USB 驅動 ..................................................... 10 USB 主機 ................................................. 10 USB 設備 ................................................. 11 4 Qt/Embedded 開發(fā) .................................................. 12 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 Qt/Embedded 簡介 .............................................. 12 Qt/Embedded 常用類 ............................................ 12 控件屬性類 ................................................ 12 常用控件類 ................................................ 12 Qt/Embedded 應用程序開發(fā) ...................................... 13 5 硬件系統(tǒng)設計 ...................................................... 15 信號采集模塊 .................................................. 15 微音監(jiān)聽器 ................................................ 15 USB 攝像頭 ............................................... 15 主控模塊 ...................................................... 16 TQ2440 開發(fā)板 ............................................ 16 通訊模塊 ...................................................... 16 無線通信技術簡介 .......................................... 16 6 軟件系統(tǒng)設計 ...................................................... 17 編譯開發(fā)板鏡像 ................................................ 17 UBOOT 移植 .............................................. 17 內(nèi)核移植 .................................................. 18 根文件系統(tǒng)制作 ............................................ 18 交叉開發(fā)環(huán)境搭建 .............................................. 18 交叉編譯工具 .............................................. 19 交叉調(diào)試工具 .............................................. 19 Qtopia 開發(fā)環(huán)境 ............................................ 19 應用程序開發(fā) .................................................. 19 多通道 A/D 采樣及波形顯示 ................................. 19 視頻采集及顯示 ..........................................