【正文】 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(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用 23 uC/OS–II實(shí)時(shí)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。使得我們對圖像傳感器有了足夠的選擇。美國《技術(shù)評論》雜志把圖像無線傳感器視為未來新興十大技術(shù)的首位。除此以外，中科院、清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、浙江大學(xué)和中國科技大學(xué)等眾多高等院校也積極開展對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究。此外，還提供與用戶的通信接口，方便與用戶進(jìn)行交互。這些需要包括以更低的成本提供更多功能、不斷增加連接、改善代碼重用和提高能效。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。 接收端核心部分 接收端核心部分使用STM32F103ZET6處理器，STM32F103ZET6處理器增強(qiáng)型系列使用高性能的ARM CortexM3 32位的RISC內(nèi)核，ARM的CortexM3處理器是最新一代的嵌入式ARM處理器， DMIPS/MHz的處理能力，它為實(shí)現(xiàn)MCU的需要提供了低成本的平臺、縮減的管腳數(shù)目、降低的系統(tǒng)功耗，同時(shí)提供卓越的計(jì)算性能和先進(jìn)的中斷系統(tǒng)響應(yīng)。無線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強(qiáng)型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器和解調(diào)器。無線通信過程中MCU 主要是通過IRQ 與NRF24L01 進(jìn)行通信?？朔@種困難有兩種辦法，一是加強(qiáng)周圍亮度，二是選擇要求最小照明度小的產(chǎn)品，現(xiàn)在有些攝像頭已經(jīng)可以達(dá)到5lux。2線的SCCB總線需要主機(jī)具備如下條件中的一個(gè)或多個(gè)：一、主機(jī)必須能夠使SIO_D處于第三態(tài)，即高阻態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)掛起時(shí)驅(qū)動該引腳為0。在ARM cortexM系列處理器內(nèi)部，是通過FSMC（靜態(tài)存儲器控制器）來控制ILI9325，ARM cortexM系列處理器把TFT模塊當(dāng)做一塊NOR FLASH來操作。而這四個(gè)分存儲塊的片選，則使用NE[4:1]來選擇。容量范圍如此之寬，可為眾多應(yīng)用提供充足的外部存儲空間。VSS[1:2]:2根地線。為了確保不發(fā)漏（或接漏）數(shù)據(jù)，每次發(fā)送（或接收）都通過while()循環(huán)檢查是否發(fā)送（或接收）成功，發(fā)送（或接收）函數(shù)返回0表示無誤，返回1表示還沒成功或還沒完成發(fā)送（或接收）。 NRF24L01_Write_Buf(RF_WRITE_REG + RX_ADDR_P0, NRF24L01_ADDRESS, NRF24L01_ADR_WIDTH_5B)。 return MAX_TX。 sta = NRF24L01_Read_Reg(RF_READ_REG+STATUS)。OV7670的操作流程如圖32。 for(i = 0。 RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph_DCMI, ENABLE)。此函數(shù)跟具體的硬件操作有很大關(guān)聯(lián)，具體操作步驟和選用處理器有關(guān)，具體實(shí)現(xiàn)代碼：void OV7670_ISR(void){ if(DCMI_GetITStatus(DCMI_IT_FRAME) != RESET) { DCMI_ClearITPendingBit(DCMI_IT_FRAME)。LCD_Clear()函數(shù)是清除LCD并顯示全屏為一種單一顏色。SD_Error SD_GetCardStatus(SD_CardStatus *cardstatus)。SD_Error SD_WaitWriteOperation(void)。 由于直接操作SD卡存儲數(shù)據(jù)十分復(fù)雜，因此移植了FAT文件系統(tǒng)來對SD卡進(jìn)行管理操作。CPU硬件相關(guān)部分是用匯編語言編寫的、總量約200行的匯編語言部分被壓縮到最低限度，為的是便于移植到任何一種其它的CPU 上。uC/OSII提供了任務(wù)管理的各種函數(shù)調(diào)用，包括創(chuàng)建任務(wù)，刪除任務(wù)，改變?nèi)蝿?wù)的優(yōu)先級，任務(wù)掛起和恢復(fù)等。App4_Task0_Stk[512 1], 14)。/*定義兩個(gè)事件郵箱指針*//* 任務(wù)App4_Task0負(fù)責(zé)攝像頭圖像采集和顯示*/static OS_STK App4_Task0_Stk[ 512 ]。 OSMboxPost(App4_Mbox[0], (void *)amp。 App4_Mbox[0] = OSMboxCreate((void *)0)。 unsigned int n = 0。第三個(gè)函數(shù)是任務(wù)App4_Task1，建立系統(tǒng)郵件0，并在接收到任務(wù)App4_Task0發(fā)來的系統(tǒng)郵件后開始發(fā)送圖像。//啟動實(shí)時(shí)內(nèi)核前必須創(chuàng)建一個(gè)任務(wù) OSStart()。 while(OS_TRUE) { Image_Receive()。由于MDK的編譯器是RVCT，因此。由此猜測RTThread的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性不如uC/OSII。 以上不足的原因是，無線模塊發(fā)送速度不夠快，即使模塊以全速2Mbps傳送數(shù)據(jù)還是很慢（2Mbps = 250KBps,而且這是最高速率理想值）?；叵朐诖髮W(xué)求學(xué)的四年，心中充滿無限感激和留戀之情。作為他們的孩子，我秉承了他們樸實(shí)、堅(jiān)韌的性格，也因此我有足夠的信心和能力戰(zhàn)勝前進(jìn)路上的艱難險(xiǎn)阻，也因?yàn)樗麄兊娜找剐羷?，我才有機(jī)會如愿完成自己的大學(xué)學(xué)業(yè)，進(jìn)而取得進(jìn)一步發(fā)展的機(jī)會。/*發(fā)送數(shù)據(jù)包，tx_buf為發(fā)送數(shù)據(jù)的指針,len為發(fā)送數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù),單位為字節(jié)*/unsigned char NRF24L01_TxPacket(unsigned char* tx_buf, unsigned char len)。/*設(shè)置LCD的顯示窗口大小*/void LCD_SetWindows(u16 StartX, u16 StartY, u16 EndX, u16 EndY)。/* LCD在指定位置顯示十進(jìn)制數(shù)*/void LCD_PutDecAt(u16 x, u16 y, u32 num, u8 len, u16 color)。附錄2 電路原理圖發(fā)送端電路原理圖接收端電路原理圖41。/*LCD在指定位置畫圓圈*/void LCD_Circle(u16 Xpos, u16 Ypos, u16 Radius, u16 color)。/*讀取LCD對應(yīng)的x,y點(diǎn)的RGB值*/u16 LCD_GetPoint(u16 x, u16 y)。/* 撤銷OV7670*/void OV7670_Detach(void)。/*撤銷nrf24l01*/void NRF24L01_Detach(void)。滴水之恩當(dāng)以涌泉相報(bào)，師恩重于山，師恩難報(bào)。 展望該系統(tǒng)未來的升級，除了升級無線模塊以外，還會加入U(xiǎn)SB協(xié)議，與windowsPC通過USB進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過PC機(jī)來控制數(shù)據(jù)運(yùn)算，而ARM處理器則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集把數(shù)據(jù)傳輸給PC，進(jìn)而控制想控制的被控系統(tǒng)。系統(tǒng)每4~5秒完成一次圖像采集、數(shù)據(jù)無線傳送和圖像保存，而且不出現(xiàn)亂碼。到完成整體系統(tǒng)后，便把各模塊驅(qū)動移植到uC/OSII（），發(fā)現(xiàn)外設(shè)模塊工作速度有明顯的提升，最明顯的是ARM cortexM4在uC/。第5章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本章展示了系統(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。 while(OSTaskDelReq(30) != OS_ERR_TASK_NOT_EXIST) { OSTimeDly(10)。當(dāng)節(jié)后完整的一幅圖像后，任務(wù)0把接收的圖像保存到SD中。err)。 if(err == OS_ERR_NONE) { if(*msg1 == 1) { Image_Transmit()。 OV7670_Start()。 OV7670_Start()。App4_Task2_Stk[512 1], 12)。uC/OSII啟動后，建立了任務(wù)0，任務(wù)1，任務(wù)2。其2．52版本通過了美國航天航空管理局的安全認(rèn)證，可靠性非常高。第4章 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用本章介紹了uC/OS–II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在圖像無線傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用。SD_Error SD_SendStatus(uint32_t *pcardstatus)。SD_Error SD_ReadMultiBlocks(uint8_t *readbuff, uint32_t ReadAddr, uint16_t BlockSize, uint32_t NumberOfBlocks)。LCD_SetPoint()函數(shù)是在LCD指定的像素設(shè)置其RGB值。ili9325的操作流程如圖33。 DCMI_CaptureCmd(ENABLE)。}OV7670_Start()函數(shù)啟動OV7670模塊。 DCIM_GPIO_Init()。// read receive payload from RX_FIFO buffer NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX, 0x00)。//其他原因發(fā)送失敗}NRF24L01_RxPacket()接收具體數(shù)據(jù)包。 status = NRF24L01_Read_Reg(RF_READ_REG + STATUS)。NRF24L01_RxMode()設(shè)置nrf24l01無線模塊為接收模式，包括設(shè)置通訊速率，通訊字節(jié)個(gè)數(shù)，本地地址和接收地址，頻道的自動答應(yīng)允許是否使能，允許接受的頻道號和頻道個(gè)數(shù)，自動重發(fā)時(shí)間和次數(shù)，輸出功率頻道選擇。第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本章介紹了圖像無線傳輸系統(tǒng)各硬件的驅(qū)動程序的設(shè)計(jì)。主機(jī)和卡通過push pull 模式工作。 片存儲部分圖28 SD卡存儲部分存儲部分使用SD卡，SD存儲介質(zhì)是一種非易失性外部存儲器，可滿足許多應(yīng)用場合的要求。如果AHB操作的數(shù)據(jù)寬度大于外部設(shè)備（NOR或NAND或LCD）的寬度，此時(shí)FSMC將AHB操作分割成幾個(gè)連續(xù)的較小的數(shù)據(jù)寬度，以適應(yīng)外部設(shè)備的數(shù)據(jù)寬度。當(dāng)SIO_E有效且SIO_C變?yōu)?之前，SIO_D