基于射频id的校园监控系统软件设计

基于射频ID的校园监控系统软件设计,应用背景,在高新科技日新月异的今天，每个人都在享受着科技文明的成果，同时也对科技的发展提出越来越高的要求。校园曾被誉为最后一方净土，但近年来越来越多的刑事案件的发生使校园安全成为了人们关注的重中之重。,研究现状,市场上推出带有GPS定位功能的儿童手机 遇到紧急情况时，学生只要用力拉手机的挂绳，手机警铃就会鸣响，同时会把自己的所在位置发送到事先指定的设备上，而父母随时可以通过电脑等设备确定孩子的位置、掌握孩子的行踪 IC卡考勤系统 学生利用手中的IC卡刷卡入校，老师就可以通过刷卡情况了解考勤情况。另外，考勤系统还可以与手机短信平台相连，目前先期实行考勤系统试点的54所学校的家长就可以在学生入校刷卡的同时同步收到免费的通知短信，第一时间了解到孩子已经平安到校的信息。,功能要求,本设计是基于RFID射频识别技术和GPS技术来设计监控学生的实时信息，随时掌握学生的动向的安全系统的软件设计，系统是以SAMSUNG公司设计的低功耗、高集成度的基于ARM920T核的微处理器S3C2410X为核心控制单元，配以射频卡读写模块，GPS信号接收模块，功率放大模块，等其他辅助模块，实现的报警，定位，及ID识别功能。,嵌入式开发流程,监控系统的模块设计,射频卡读写模块 GPS信号接收定位模块 短信发送模块及其他辅助模块,RFID模块简介,RFID射频识别技术 射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递的并通过所传递的信息达到识别的技术。系统包括电子标签和阅览器两部分。 本设计选用射频模块PTR5000进行电路设计，配合S3C2410X为核心的控制单元，自定义2.4GHz无线数据传输控制协议，完成软件的编程工作，实现无线ID与主机系统的通信功能。,GPS模块简介,GPS模块就是集成了RF射频芯片、基带芯片和核心CPU，并加上相关外围电路而组成的一个集成电路。本设计采用了Trimble公司的Lassen iQ46240接受机模块。它是12通道的GPS接受机模块，同时可以跟踪12颗GPS卫星，跟踪性能优越，能够快速定位。E531接收机功耗低数据更新率为每秒一次，能满足硬件系统的需求，性价比较高。,GPRS模块,本设计采用的GPRS模块是短信收发系统的核心是西门子的GSM模块TC35I，它主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成。搭建出与TC35I协调工作的外围电路，是整个系统稳定工作的关键。本设计通过两种途径进行设计：一是通过CH34I实现计算机和TC35I的通信，ARM负责TC35I的启动和网络状态检测，最终形成一种带USB接口的天线modem；二是GPS和TC35I进行串行通信，同时负责TC35I的启动和网络状态检测，最终形成一种手持式的短信收发设备。这两种途径都可以制作出具有短信收发功能的收发平台，工作稳定，扩展性强 。,软件设计工具选择,对整个系统来说，软件设计是设计的思想和灵魂，那是基于硬件电路设计与仿真基础之上所要完成的任务。系统选用嵌入式Linux操作系统，Linux内核稳定且代码尺寸小巧，易于裁减。应用程序窗口系统采用QtEmbedded系统技术，QtEmbedded是基于Qt的嵌入式GUI和应用程序开发的工具包，可运行在多种嵌入式设备上，主要运行在嵌入式Linux系统上，为嵌入式应用程序提供Qt的标准API。QtE作为嵌入式GUI的实现工具，支持帧缓冲驱动，可以在没有X2Server或X2LIB支持的条件下直接写帧缓冲，节省了内存使用，提高了程序的运行效率。,软件设计流程,1操作系统的设计 Bootloader的分析和移植 内核的精简与交叉编译环境的构建 设备驱动程序的编写 开发文件系统2应用程序的设计,Bootloader的分析和移植,Bootloader是在操作系统运行之前执行的一小段程序，通过这一小段程序，可以初始化硬件设备，建立内存空间的映射表，从而建立适当的系统软硬件环境，为最终调用操作系统内核做好准备。Vivi 是韩国mizi公司专门为三星s3c2410芯片设计的Bootloader。vivi也可以分为2个阶段， 阶段1的代码在arch/s3c2410/head.S中， 阶段2的代码从init/main.c的main函数开始。,内核的精简,Linux作为一个桌面系统，其最大的特点是操作系统源代码公开并且遵循GPL协议，其内核采用模块化设计，性能优良，易于剪裁，特别适合嵌入式系统的小型化要求，在嵌入式系统得到了广泛的应用。 由于嵌入式设备没有足够的内存和存储资源，一般不能直接安装发行版本的Linux系统来完成其编译过程，所以需要在主机上编译生成针对目标的代码，然后将其下载到嵌入式开发板上去运行，这个过程称为交叉编译。,内核编译步骤,1 整理出系统需要支持的硬件、文件系统类型以及网络协议等内容，以便配置内核时选择所需要的软件支持。下载并解压Linux。2 编辑Makefile文件。3 配置内核，修改相关参数，根据模块需要配置文件名称并回车，在主菜单里选择Exit退出并保存设置。4 接着输入命令make.5 编译结束后，可在arch/arm/boot目录下得到Linux内核压缩映像zImage.,应用程序的设计流程,1 工程建立和配置2 编辑源文件3 工程编译和链接4 软件的调试5 执行文件的固化,系统测试,系统测试结果分析 系统测试数据 系统测试方法 系统测试工具,目前