家用防盗报警系统

1、 题 目 家用防盗报警系统 学生姓名 学号 所在院(系) 专业班级 指导教师 家用防盗报警系统（作者： ） （ 电子与信息工程系电子信息工程专业 ）指导教师： 【摘要】本次设计使用了指定硬件平台：基于嵌入式arm开发板S3C2410来实现网络视频监控。系统由红外对射、LED蜂鸣器和摄像头三大模块构成。在监控前端安置一个摄像头来采集视频图像，然后利用软件将视 频图像信号转化为视频流，并通过IP发送出去。同时利用Java编程及html语言创建了一个网页用户端，用来和后台WEB服务器BOA进行交互。系统由两张网页组成，第一张为用户登陆窗口，第二张为视频播放和照片显示窗口，由播放器和拍照控件组成。其中

2、播放器通过接收与播放器所在的网页IP地址相同的视频流来播放视频，而点击拍照控件便可以向BOA发送相应的请求。同时BOA服务器则轮循接收来自网页的请求命令，调用相应的接口函数，实现对应的功能。拍照功能由c语言实现，并向WEB服务器注册表单。【关键词】视频监控；WEB服务器；拍照；嵌入式；LED蜂鸣器；红外对射Home alarm system Author: （Grade10,Class2,Major electronicinformationengineering，Department of electronics and Information Engineering Dept.， ）Dir

3、ected byAbstract：This design uses the specified hardware platform based on the ARM embedded development board: S3C2410 to realize network video monitoring. The system consists of infrared camera, LED buzzer and three modules.The monitor is arranged at the front end of a camera to capture video image

4、s, and then use the software to video image signals into the video stream, and sent via IP. At the same time using the Java programming and HTML language to create a webpage to end users, and background WEB server BOA interaction. The system is composed of two pieces of webpage, first for user login

5、 window, second for video and photo display window, by the player and camera control. The player and the players webpage through the same IP address of the video stream to play the video receiver, and click on the photo controls can send BOA requests. At the same time, the BOA server receives a requ

6、est command from the cycle of webpage, call the corresponding interface function, realize the corresponding function. The camera function is realized by C language, and WEB server registration form.Key words：Video monitoring; WEB server; photo; embedded; LED buzzer;Infrared0 引言Linux是一套免费使用和自由传播的类Uni

7、x操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。可以运行在X86,Alpha,Sparc,MIPS,PPC,MOTOROLA，NEC，ARM 等硬件平台上，而且开放源代码，可以定制。Linux以它的高效性和灵活性著称，Linux模块化的设计结构，使得它既能在价格昂贵的工作站上运行，也能够在廉价的PC机上实现全部的Unix特性，具有多任务、多用户的能力。Linux是在GNU公共许可权限下免费获

8、得的，是一个符合POSIX标准的操作系统。Linux操作系统软件包不仅包括完整的Linux操作系统，而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有多个窗口管理器的X-Windows图形用户界面，如同我们使用Windows NT一样，允许我们使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。1 Linux发展背景典型的Linux 系统经过打包，在拥有硬盘和大容量内存的 PC 机上运行，嵌入式系统不需要这么高的配置。一个功能完备的 Linux 内核要求大约 1 MB 内存。而 Linux 微内核只占用其中很小一部分内存，包括虚拟内存和所有核心的操作系统功能在内，只需占用系统约100 K 内存。只

9、要有 500 K 的内存，一个有网络栈和基本实用程序的完全的 Linux系统就可以在一台 8 位总线（SX）的 Intel 386 微处理器上运行的很好了。由于内存要求常常是需要的应用所决定的，比如 Web 服务器或者 SNMP 代理，Linux 系统甚至可以仅使用 256 KB ROM 和 512 KB RAM 进行工作。因此它是一个瞄准嵌入式市场的轻量级操作系统。与传统的实时操作系统相比（RTOS），采用象嵌入式 Linux 这样的开放源码的操作系统的另外一个好处是 Linux 开发团体看来会比 RTOS 的供应商更快地支持新的 IP 协议和其它协议。2系统方案2.1系统总体方案智能家用防

10、盗系统主要有传感器、蜂鸣器、LED灯和摄像头等模块构成智能报警系统。本系统由红外对射传感器在用户的门、窗、阳台等报警监测点检测报警信号，将报警信号送入S3c2410控制芯片，触发蜂鸣器报警， LED灯闪烁，同时触发摄像头进行抓拍图片，并通过串口通信将报警信号传给网页，通过网页查看信号源进行警情处理，从而实现家庭用防盗报警系统的功能。基本工作原理如下：开启报警系统后，利用红外对射传感器检测监测点是否有信号源，当检测到信号变化时，将其转化为微弱的电信号，经过信号处理电路对电信号进行滤波、放大、比较、输出高电平作为告警信息送给CPU，CPU发出控制信号，引发蜂鸣器和LED灯完成声音报警和发光报警（蜂

11、鸣器和LED灯设置在小区值班室，对应标记用户的门牌号）。同时，CPU有一个全双工的串行通信口，需通过总线通信将报警区域的信号传送到视频监控上，视频监控可以及时的抓拍图片。值班人员通过蜂鸣器报警提示，只需查看闪烁的LED灯对应的用户，打开网页，通过输入对应的用户登录及时的了解报警地点的具体情况，由值班人员对警情作出及时有效的处理。该设计系统结构简单，操作过程比较方便，通过网页显示也尽可能的保护了用户的隐私，使值班人员能够及时的对警情进行处理，减少和防止用户的损失。2.2系统方案的结构根据设计的总体方案画出了系统的结构图，是按照结构层次划分四层：感应、接收信号，信号处理，协助机构和终端节点。他们之

12、间的联系如图1所示： 信号处理电路S3c2410处理器传感器1传感器2复位电路网页照片网页视频声光报警电路RS485总线摄像头图1 智能防盗系统方案结构图视频监控系统由四部分组成，设计图如图2所示：S3C2410嵌入式系统WEB服务器Boa用户监控端摄像头图像采集模块图2视频监控系统总体设计图这只是系统方案的大致结构，由于此次设计是家用智能防盗系统模拟系统，在图中的节点（终端和执行机构）只是取了一组，在实际运用中可以根据需求增加多个节点，使防盗系统监控更完善。3 系统功能3.1系统功能此次设计的智能防盗模拟系统功能包括：红外对射、蜂鸣器（LED）报警、视频监控抓拍图片可以实时发现安防问题。以下

13、是系统功能的详细描述：红外对射：当有人闯到用户家门或窗口时，红外对射模块检测到信号有人，产生高低电平信号，并将信号传给处理器，处理器通过判断将信号信号传给其它模块。蜂鸣器（LED）：当红外对射模块检测到信号时，将信号传到处理器，蜂鸣器（LED）模块会收到来自处理器的触发信号，蜂鸣器发出报警声并且LED灯闪烁。摄像头监控：监控系统打开时，摄像头处于视频监控阶段。当红外模块检测到信号时，摄像头会收到来自处理器的触发信号，实时抓拍图片并将图片保存到网页上。节点1,2,3节点是整个系统网络的边缘，是以S3c2410开发板为核心，外接各种传感器，红外对射模块和控制器件等。节点是通过串口通信将信号传到控制

14、中心。控制中心主要是综合和控制信息，是整个系统的大脑。4 实现原理 本章节根据系统方案勾勒出了系统的物理框架。这次设计是在物理结构的基础上，分模块实现各种功能，物理结构之间通过指定的通信协议进行相互传达信息。本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、报警等子模块。电路结构可划分为：红外传感器、蜂鸣器（LED）、控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。系统部署如图所示，部署图中勾勒出了系统大体物理结构，如图3所示： S3c2410复位电路信号检测电路照相放大驱动驱动图3 系统大体物理结构图软件流程软件设计分为控制中心的软件设计

15、和协调器软件设计（S3c2410模块）和终端节点软件设计（S3c2410模块）。控制中心的软件设计主程序流程图如图4所示：检测有无信号无信号输入N系统初始化启动报警电路开始报警摄像头抓拍图片上传并保存到网页结束Y开始图4主程序流程图5终端节点软件设计（S3c2410模块）1.终端节点1（红外系统模块）的软件设计，如图5所示：开始信号经处理输出高电平盗贼入侵初始化红外口进行数据采集采集完毕？信号采集结束图5 节点1（红外检测系统模块）设计流程节点2（LED系统模块）设计流程如图6所示：开始是否为高电平初始化 LED显示显示结束图6 节点2（LED蜂鸣器系统模块）设计流程6 系统测试方案我们对各个

16、模块的功能进行了测试，测试方案如下：我们在测试S3c2410主芯片的时候，先将写好的程序烧入主控制板，对各个引脚进行电压测量，看是否正常工作，然后分别加入其它各个模块进行调试测量，检测各个模块是否正常工作，再将各模块整合起来检测是否正常工作。给红外对射模块通电之后，将数据线连接在示波器上，检测红外对射模块，当红外对射被挡住时，示波器上显示的低电平会变成高电平。将蜂鸣器（LED）模块用数据线连接在S3c2410的P8口上，运行编译好的程序，蜂鸣器发出声音，LED灯变亮。将USB摄像头模块连接在S3c2410的USB口上，运行编译好的程序，摄像头拍到的监控视频显示在网页上。如图7、图8、图9所示：

17、图7模块测试图8网页登陆界面图9监控界面7 实现功能7.1 红外对射模块实现功能：当有人走到用户家门口或窗口时，进入到红外对射模块检测范围内，红外对射模块检测到信号，产生高电平信号，并将信号传给处理器，处理器通过判断将信号传给其它模块。7.2 蜂鸣器（LED）模块实现功能：蜂鸣器（LED）起到提示报警作用，红外对射感应到信号，将信号传给处理器，处理器对信号进行处理，触发蜂鸣器发出报警声音，同时LED灯闪烁，起到声光报警作用。7.3 网页显示实现功能：值班人员通过蜂鸣器报警提示，只需查看闪烁的LED灯对应的用户，打开网页，通过输入对应的用户登录及时的查看报警地点的监控视频及抓拍到的图片，了解到具

18、体情况，由值班人员对警情作出及时有效的处理。8 系统特色家用智能防盗报警系统的主要功能包括设备自动控制，红外感应，蜂鸣器（LED）声光报警提示，视频监控网页显示及抓拍图片等功能，更好地起到了安全防范作用。各器件的功能稳定，灵敏度高，功耗低。下面分别介绍我们本次设计的特色。8.1 传感器特色随着科学技术和物联网技术的不断发展，传感器的作用越来越大，用传感技术进行检测时，响应速度快，隐蔽性强，精度高，灵敏度高，功能也各种各样，使用的数量也越来越多，传感器灵敏度越来越高，给智能报警系统的设计提供了很大的支持。本作品设计主要应用了红外对射传感器。8.2 蜂鸣器（LED）特色蜂鸣器（IED）是该设计中的一个重要组成部分，具有声光报警提示功能。将蜂鸣器（IED）设备放在小区值班室，对应住户的门牌号。当住户离家打开报警设备后，有人闯入，红外对射感应到信号，触发蜂鸣器发出提示声音，同时LED灯闪烁，值班人员只需查看对应的住户门牌号，即可快速确定具体的报警位置，迅速做出相应处理。8.3 网页特色网页显示是此次设计的一大特色。当报警响起后，输入对应的用户名和密码，方能进入到监控页面查看视频监控，同时也可查看抓拍到的触发红外对射引起报警时的即时图片，有效的防止其他因素产生的误报。该网页还可以进行远程监控，住户外出时可以方便看到家