【正文】 對上述技術(shù)問題進(jìn)行充分深入地分析之后，制定了簡便可行的技術(shù)方案。使得我們對圖像傳感器有了足夠的選擇。對距離稍微遠(yuǎn)的場景使用來說，開發(fā)起來很麻煩，費(fèi)工費(fèi)，使用起來也不是很方便。s embedded realtime operating system uC/OSII. The first part of the system analysis, the demand for smart home and security equipment and the development status of the wireless transmission of the image, indicating the present and future image monitoring to wireless access, flexible operation and access.The second part of the system hardware design, wireless image transmission system hardware ponents.The third part of the system software design, wireless image transmission system hardware driver design.The fourth part of the realtime operating system design of realtime operating system uC/OSII transplantation in the ARM cortexM series processors.The smart devices to achieve the graphical interface touch control, driver camera image acquisition, wireless image transmission, receiving and storage, and tests show that the equipment to achieve the desired stability Key words ARM CortexM uC/OS–II wireless image transmissionI目 錄第1章 緒 論 1 課題背景 1 圖像無線傳輸發(fā)展現(xiàn)狀 2第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)框圖 3 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn) 3第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 14 無線模塊驅(qū)動程序設(shè)計(jì) 14 攝像頭驅(qū)動程序設(shè)計(jì) 17 LCD顯示驅(qū)動程序設(shè)計(jì) 19 文件系統(tǒng) 21第4章 實(shí)時操作系統(tǒng)應(yīng)用 23 uC/OS–II實(shí)時操作系統(tǒng)介紹 23 在uC/OS–II運(yùn)行程序 24第5章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 31 圖像無線傳輸系統(tǒng)最終運(yùn)行結(jié)果 31 圖像無線傳輸系統(tǒng)不足以及改進(jìn) 33結(jié) 束 語 34參 考 文 獻(xiàn) 35附錄1 各模塊驅(qū)動程序一覽 36附錄2 電路原理圖 39第1章 緒 論本章通過對智能家居和安防設(shè)備的需求分析及圖像無線傳輸?shù)陌l(fā)展現(xiàn)狀，說明了現(xiàn)今以及未來人們希望圖像監(jiān)控能夠無線獲取，靈活操作和存取。最后實(shí)現(xiàn)實(shí)時操作系統(tǒng)應(yīng)用，介紹了uC/OS–II在圖像無線傳輸系統(tǒng)的使用。論文主要針對未來對于智能家居以及安防設(shè)備的日益需求，采用迄今最為流行性能卓越的ARM CortexM系列嵌入式微處理器作為嵌入式智能設(shè)備的處理核心，并搭載使用Micrium公司的嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)uC/OS–II。本論文開篇通過對智能家居和安防設(shè)備的需求分析及圖像無線傳輸?shù)陌l(fā)展現(xiàn)狀，說明了現(xiàn)今以及未來人們希望圖像監(jiān)控能夠無線獲取，靈活操作和存取。展示了系統(tǒng)完成后運(yùn)行效果，并指出該系統(tǒng)的不足及以后改進(jìn)的方向。 課題背景 如今攝像頭監(jiān)控、圖像顯示、無線數(shù)據(jù)傳送和無線控制已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在人類生活及生產(chǎn)各個領(lǐng)域當(dāng)中。 目前，國際先進(jìn)的實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了圖像采集，并且有部分設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線收發(fā)并顯示的功能。 本課題研究的是圖像采集系統(tǒng)中的無線傳輸和顯示。并且以理論分析和該技術(shù)方案為基礎(chǔ)，在不斷地實(shí)驗(yàn)和方案調(diào)整代碼調(diào)試中，終于完成了一個可以應(yīng)用在一般智能家居的圖像無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。美國早在上個世紀(jì)90年代就著手對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)展開了先期研究，并在軍方應(yīng)用與推廣。在歐洲的一些國家，如英國、意大利也在開展該領(lǐng)域的研究工作。由于在很多領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，無線傳感器的研究開發(fā)工作眾多。此外，無線圖像傳輸?shù)难芯窟€處于起步階段，屬于無線傳感器領(lǐng)域內(nèi)的一個新興的研究課題，目前國內(nèi)北京航天航空大學(xué)開始了這方面的研究。圖像無線傳輸工作原理框圖見圖21. 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn) ARM處理器 系統(tǒng)核心部分采用ARM處理器。由于應(yīng)用領(lǐng)域不同，基于v7架構(gòu)的Cortex處理器系列所采用的技術(shù)也不相同，基于v7A的稱為CortexA系列，基于v7R的稱為CortexR系列，基于v7M的稱為CortexM系列。 CortexM 系列針對成本和功耗敏感的 MCU 和終端應(yīng)用（如智能測量、人機(jī)接口設(shè)備、汽車和工業(yè)控制系統(tǒng)、大型家用電器、消費(fèi)性產(chǎn)品和醫(yī)療器械）的混合信號設(shè)備進(jìn)行過優(yōu)化?，F(xiàn)在的面世的CortexM 系列產(chǎn)品有CortexM0、M0+、MMM4。片上資源有LCD并行接口，8080/6800模式；時鐘， V供電和I / O的POR，PDR，PVD和BOR4至26 MHz晶體振蕩器內(nèi)部16 MHz工廠調(diào)整的RC（精度為1％）32 kHz振蕩器作為RTC與校準(zhǔn)內(nèi)部32 kHz RC與校準(zhǔn)睡眠，停機(jī)和待機(jī)模式VBAT供應(yīng)RTC，2032位的備份寄存器+可選的4 KB備份SRAM；3個12位，：多達(dá)24通道， MSPS；2個12位D / A轉(zhuǎn)換器；通用DMA：具有FIFO和突發(fā)支持的16路DMA控制器；多達(dá)17個定時器：12個16位定時器，和2個頻率高達(dá)168MHz的32位定時器，每個定時器都帶有4個輸入捕獲/輸出比較/PWM，或脈沖計(jì)數(shù)器與正交(增量)編碼器輸入；高級連接功能USB ， highspeed/fullspeed設(shè)備/主機(jī)/ OTG控制器的專用DMA，片上全速PHY和ULPI10/100以太網(wǎng)MAC專用DMA：支持IEEE 1588v2的硬件，MII/RMII；14位parallel照相機(jī)接口：速度高達(dá)54MB/S。高效的信號處理功能與 CortexM 處理器系列的低功耗、低成本和易于使用的優(yōu)點(diǎn)的組合，旨在滿足專門面向電動機(jī)控制、汽車、電源管理、嵌入式音頻和工業(yè)自動化市場的新興類別的靈活解決方案。 ARM的CortexM3是32位的RISC處理器，提供額外的代碼效率，在通常8和16位系統(tǒng)的存儲空間上發(fā)揮了ARM內(nèi)核的高性能。NRF24L01+~ 頻段的單片無線收發(fā)器，采用FSK調(diào)制，內(nèi)部集成NORDIC自己的Enhanced Short Burst協(xié)議。輸出功率頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過SPI接口進(jìn)行設(shè)置。在 CSN為低的情況下，CE協(xié)同NRF24L01的CONFIG 寄存器共同決定NRF24L01的狀態(tài)。 發(fā)送端圖像采集部分圖23 OV7670攝像頭 圖27是OV7670攝像頭與處理器的連接圖。OV7670/7171共有656x488即320128個像素，其中640x480個有效（即307200）。C. 要注意的是合理使用鏡頭變焦，不要小瞧這點(diǎn)，通過正確的調(diào)整，攝像頭也同樣可以擁有拍攝芯片的功能。SCCB是一種3線的總線，它由SCCB_E、SIO_C、SIO_D組成。二、主機(jī)必須能夠驅(qū)動SIO_D比正常識別電壓更高或更低。SIO_C：輸出（主機(jī)發(fā)出，單向），總線空閑時主機(jī)驅(qū)動此引腳為1；當(dāng)驅(qū)動SIO_E為0時，主機(jī)驅(qū)動此引腳為0或1；當(dāng)掛起時主機(jī)驅(qū)動SIO_C為0； 它表明每一個傳輸位；SIO_C為1時表示一個傳輸位；SIO_D只能在SIO_C為0時發(fā)生變化。為了不讓該引腳產(chǎn)生未知的狀態(tài)，主機(jī)和從機(jī)有職責(zé)保持該引腳的電平。在SIO_E失效前，SIO_C轉(zhuǎn)為1時，SIO_D也能被驅(qū)動為0。使用FSMC控制器后，可以把FSMC提供的FSMC_A[25:0]作為地址線，而把FSMC提供的FSMC_D[15:0]作為數(shù)據(jù)總線。FSMC對外部設(shè)備的地址映像從0x6000 0000開始，到0x9FFF FFFF結(jié)束，共分4個地址塊，每個地址塊256M字節(jié)。數(shù)據(jù)線/地址線/控制線是共享的。SD格式是“多媒體卡”（MMC）格式的繼承產(chǎn)品。SD 總線有6 根通信線和三根電源供應(yīng)線：CMD: 命令線是雙向信號線。CLK: 時鐘是從主機(jī)到卡的信號。SD 卡可以通過單數(shù)據(jù)線（DAT0）或四根數(shù)據(jù)線（DAT0DAT3）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 無線模塊驅(qū)動程序設(shè)計(jì) 發(fā)送端和接收端的無線模塊驅(qū)動代碼均由以上兩個文件組成。（完整形式參見附錄1 ）NRF24L01_Init()NRF24L01_Detach()NRF24L01_TxMode()NRF24L01_RxMode()NRF24L01_TxPacket()NRF24L01_RxPacket() NRF24L01_Init()函數(shù)初始化ARM處理器的SPI接口，完成SPI初始化后檢測接口上是否連接好nrf24l01無線模塊。NRF24L01_TxPacket()發(fā)送具體數(shù)據(jù)包。 // 裝載接收端地址 NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, len)。 NRF24L01_Write_Reg(RF_WRITE_REG + STATUS, status)。 } if(status amp。具體實(shí)現(xiàn)代碼：unsigned char NRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf, unsigned char len){ unsigned char revale = 0。 // 讀取狀態(tài)寄存其來判斷數(shù)據(jù)接收狀況 NRF24L01_Write_Reg(RF_WRITE_REG+STATUS, sta)。 revale = RX_OK。初始化處理器SCCB接口和攝像頭接口通過SCCB總線對OV7670寫設(shè)置參數(shù)SCCB傳送的數(shù)據(jù)書否完全到達(dá)OV7670啟動OV7670OV7670采集圖像NOYES圖32 對OV7670操作流程圖（完整形式參見附錄1 ） OV7670_Init()OV7670_Start()OV7670_Detach()OV7670_ISR()OV7670_Init()初始化ARM處理器攝像頭接口和OV7670模塊，并檢測OV7670模塊是否連接在ARM處理器攝像頭接口上。 SCCB_Init()。 i OV7670_REG_NUM。此函數(shù)跟具體的硬件操作有關(guān)，具體實(shí)現(xiàn)代碼：void OV7670_Start(void){ LCD_WriteReg(0x0003, 0x1008)。 DCMI_ITConfig(DCMI_IT_FRAME, ENABLE)。 LCD_REG = 0x22。 LCD_SetCursor(0, 319)。通過FSMC初始化ili9325初始化處理器FSMC接口寫ili9325的寄存器地址寫ili9325的寄存器數(shù)據(jù)圖33 ili9325操作流程圖（完整形式參見附錄1 ）LCD_Initializtion()