基于ARM的数字家庭安防系统设计与实现

摘要

随着生活水平的不断提高，人们对居家安全也有了更高的要求，而嵌入式技术和监控系统的结合将满足人们对居家安全的需求。针对这种需求，本文设计并实现了一个基于嵌入式平台的家庭安防系统。
　　本次设计中硬件平台采用的是三星公司的S3C2440微处理器，软件平台采用的是嵌入式Linux系统。在此基础之上，安防系统可以通过手机网络通知用户，用户也可以通过互联网来查看家中的情况。这样可以方便用户及时发现异常情况。
　　本文首先阐述了安防领域的发展现状和趋势并结合现有系统的优点和缺点，提出了家庭安防系统的总体解决方案；然后确定系统的硬件平台和软件平台；之后详细阐述了硬件平台的搭建，并将USB摄像头、无线通信模块、传感器模块与硬件平台结合起来；再者就是介绍了嵌入式系统软件平台的搭建，主要包括交叉编译环境、Bootloader移植、Linux内核移植以及文件系统的制作等；之后完成了各个功能模块的驱动程序的编写和调试；最后完成了各个报警模块和远程监控系统的程序设计和调试。在本文的结尾进行了总结，并提出了进一步完善系统的建议。
　　该系统实现了一种数字化、网络化、低成本和体积小的适合普通家庭使用的安防解决方案，基本上满足了家庭用户对报警系统的实时性和可靠性的要求，具有较好的应用前景。

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第一章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2 国内外的研究现状

1.3 课题主要研究内容

1.4 本章小结

第二章 系统总体方案设计

2.1 系统方案设计原则和基本功能

2.2 监控系统总体架构

2.3 系统开发平台的选择

2.4 本章小结

第三章 系统硬件电路设计

3.1 S3C2440微处理器

3.2 存储器

3.3 以太网控制器

3.4 USBHOST接口电路

3.5 串口电路

3.6 JTAG接口电路

3.7 人体红外感应电路

3.8 温度和湿度检测电路

3.9 可燃气体检测电路

3.10 无线通信模块接口电路

3.11 本章小结

第四章 系统软件平台

4.1 嵌入式Linux介绍

4.2 交叉编译环境的搭建

4.3 BootLoader的移植

4.4 嵌入式Linux内核的移植

4.5 文件系统的自作

4.6 Linux系统的测试

4.7 本章小结

第五章 嵌入式Linux驱动程序设计

5.1 NAND FLASH驱动

5.2 DM9000EP网卡驱动

5.3 串口驱动

5.4 USB摄像头驱动

5.5 人体红外感应模块驱动

5.6 温度和湿度传感器驱动

5.7 可燃气体检测模块驱动

5.8 本章小结

第六章 嵌入式Linux应用程序设计

6.1 红外触发报警

6.2 温度、湿度和可燃气体浓度触发报警

6.3 远程网络监控系统

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢