基于QT/Embedded嵌入式数据采集系统

摘要

基于QT/Embedded嵌入式数据采集系统，以北京博创科技提供的魔法师2410开发板为设计平台，以ARM9处理器芯片为核心，集温度、湿度、烟雾、摄像头等功能于一身的数据采集系统。该数据采集系统具有实时性、小型化等方面的优势，比较适合家庭、公共场所、学校等环境的监控要求。本设计以QT来设计触摸屏的界面，采用了QT特有的信号槽机制，设计快捷简单，并且可以根据数据的变化，对数据进行现场设置，触发报警器、电机等响应机制。摄像头监控设计了四种采集方式;一、以Web形式在网页上浏览视频;二、在QT界面上浏览视频;三、直接在开发板上浏览视频;四、以Mplayer播放器的形式播放视频。通过视频界面可以对监控的物体进行手动和定时拍照，针对移动的物体可以自动检测拍照，以便实时记录监控图像的信息变化。
　　本文主要工作如下;
　　系统硬件平台的搭建。北京博创科技公司提供的魔法师开发板，包括;ARM920T内核的三星S3C2410芯片，温、湿度，烟雾，蜂鸣器等数据采集模块。视频采集设备选用中星微ZO0301摄像头，PC机为联想Z470。
　　QT运行环境的搭建。QT4的实验环境是基于主机RedHat9的环境。安装魔法师提供的软件qt-x11-opensource-src-4.4.0.tar.gz。
　　系统多个数据模块的加载。成功的加载了温湿度传感器模块、烟雾传感器模块、直流电机模块、蜂鸣器LED灯模块，系统中的QT触摸屏驱动模块，ZC0301摄像头的驱动模块。
　　数据采集系统驱动程序的移植。包括;QT移植到ARM实验开发板上，数据采集模块的加载，数据库驱动的移植，摄像头驱动的移植，Mplayer的安装与移植。
　　系统运行结果表明，该系统可以实时准确采集处理数据，各功能均能实现。但是由于魔法师开发平台的资源有限，其内存为32MB，CPU主频不高为203MHz。在各功能模块同时运行时，系统会反应迟钝，CPU大部分的资源会被某几个功能模块所占用，本设计采用了多线程来分配CPU，使工作效率有了一定的提高。
　　对移动物体的监测拍照，在背景差值法和图像差分法的基础上，设计了两者结合的方法。以连续的帧图像作为背景，保证了检测的实时性，通过设定阈值，减少了光线等外界因素的干扰。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 论文研究的内容

1．3 论文结构

第二章 嵌入式数据采集系统总体结构

2．1 系统开发环境的介绍

2．2 系统功能描述

2．3 系统功能模块

2．4 本章小结

第三章 数据采集设计与实现

3．1 QT界面设计与实现

3．2 SQLite数据库模块的设计与实现

3．2．1 SQLite数据库移植

3．2．2 SQLite数据库记录的实现

3．3 数据采集模块的设计与实现

3．3．1 温、湿度传感器模块

3．3．2 直流电机模块

3．3．3 烟雾传感器模块、蜂鸣器LED灯模块

3．3．4 数据采集的实现

3．4 本章小结

第四章 视频采集设计与实现

4．1 嵌入Web视频服务器设计与实现

4．1．1 Web视频的移植

4．1．2 Web视频监控的实现

4．2 嵌入式开发板的视频采集设计与实现

4．2．1 开发板视频驱动程序的调用

4．2．2 开发板视频采集的实现

4．2．3 开发板Mplayer播放视频的实现

4．3 嵌入式QT界面视频采集设计与实现

4．3．1 QT视频采集的界面设计

4．3．2 开发板QT界面视频采集的实现

4．3．3 开发板QT界面对移动物体监测的实现

4．4 本章小结

第五章 嵌入式数据采集系统应用测试

5．1 系统测试环境与方法

5．2 系统测试效果

5．3 系统综述

第六章 总结与展望

6．1 论文的主要工作

6．2 工作展望

参考文献

致谢