基于ZYNQ的无线图像监控系统设计

摘要

随着物联网技术的发展，图像监控系统也逐渐呈现无线化、网络化的趋势，相比于传统有线图像监控系统，无线图像监控系统具有体积小、功耗低、易便携、成本低、可操控性强等众多优势，基于当今物联网时代对实时图像监控设备呈现网络化、低功耗、易便携的强烈需求，本文开发设计一款新型的便携式无线图像监控系统，可以无线远距离实现对拍摄现场的智能监控，可以在控制终端随时切换监控模式和监控场地，具有良好的人机交互性和可操作性。主要研究与设计的内容分以下三个方面： 1、对系统前端信息采集节点硬件电路进行设计，制定Zigbee自组网通信协议，并进行软件设计，实现摄像头与ZYNQ微控制端信息的无线互联互通，该设计既可以实现低功耗的图像信息采集，又可以实现ZYNQ控制显示终端对信息的实时交互处理。 2、对ZYNQ微控制端的硬件电路进行设计，完成了对ZYNQ微控制器芯片最小系统硬件设计、GB2530模组驱动电路设计以及触控屏驱动电路设计，实现图像信息的本地显示和人机交互控制，具有体积小、易安装、通信稳定、存储空间拓展性强等优点。 3、在ZYNQ硬件平台的基础上，完成基于硬件平台的软件制作，对ZYNQ平台软件系统所需的uboot和kernel固件进行了软件制作，搭建了linux4.2操作系统，完成各模块驱动软件的开发设计。在linux系统层面上实现了GB2530模组、触控屏与ZYNQ芯片的数据通信。在linux操作系统下基于GTK+2.0库进行图形化上位机界面开发，制作系统整体的控制显示界面，使系统整体上具有良好的灵活性、可控性和人机交互性。

目录

第一章 绪论

1.1 选题背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

1.4 本文组织结构

1.5 本章小结

第二章 系统整体方案设计

2.1 引言

2.2 Zigbee无线通信技术

（一）Zigbee无线通信技术应用优势

（二） Zigbee网络拓扑架构及自组网

2.3 ZYNQ开发平台

2.4 无线图像监控系统整体方案设计

2.5系统前端信息采集设备方案设计

2.6本章小结

第三章 无线图像监控系统硬件平台设计

3.1 引言

3.2 监控摄像头选型及其应用

3.3 系统前端信息采集节点硬件电路设计

3.4 ZYNQ微控制端硬件电路设计

3.5本章小结

第四章 无线图像监控系统软件设计

4.1 引言

4.2 ZYNQ平台软件开发

4.2.1 Vivado下BSP设计及固件制作

4.2.2 Uboot下BSP软件设计

4.2.3 linux下BSP软件开发

4.2.4 SDK下BSP开发及固件制作

4.2.5 ZYNQ数据处理与滤波算法软件设计与应用

4.3 无线图像监控系统通信协议设计

4.4 无线图像监控系统ZYNQ终端显示界面设计

4.5 本章小结

第五章 无线图像监控系统实测分析

5.1 引言

5.2系统性能指标测试

5.3 系统实际应用效果测试

5.4 本章小结

第六章 工作总结与展望

6.1 工作总结

6.2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢