嵌入式无线视频小车的设计与实现

1、    嵌入式无线视频小车的设计与实现    刘洪波郑少伟谢宇希王金江唐钦摘要：随着嵌入式技术的飞速发展，各种嵌入式产品已在生产生活当中得到广泛应用。以s3c6410芯片为主控核心、以嵌入式linux为操作系统、基于wifi无线通信技术，在一定的空间环境中，建立点对点或多对点连接的局域网络，从而实现以网页为控制端的无线视频小车。该小车具有低功耗、低成本、运用灵活等特点，可用于军事侦查、环境探测及其它危险场所。关键词：s3c6410；linux；wifi；视频小车0引言随着嵌入式技术的飞速发展，各种嵌入式视频监控产品广泛应用于生产生活当中。目前，传统的一些

2、视频监控设备受环境、布局等各种因素的影响，且体积庞大造成资源的浪费。采用无线视频监控系统已成为主流。将传统的视频监控设备通过局域网wifi搭载在可移动小车上实现无线视频小车，从而克服传统视频监控的缺点，该小车具有体积小、低成本、低功耗的特点，主要应用于军事侦查、环境探测及其它危险与恶劣场所。1系统硬件结构本系统主要包括服务器端与客户端两部分。服务器端主要采用s3c6410嵌入式微处理器为系统处理核心，在核心板上搭载摄像头模块和wifi模块，将小车的驱动模块通过继电器与核心板的i/o口相连，通过外接5v直流电源为小车及嵌入式核心板供电。客户端主要是基于网页控制，可以通过电脑、手机、平板等设备对服

3、务端设备进行控制和浏览视频。系统的硬件平台结构图如图1所。1.1小车驱动模块电路小车驱动模块主要采用2块l9110芯片分别控制小车前排左右2个电机。该驱动模块通过四个电平输入来控制两个电机的正反转，驱动板的工作电压是+5v到+12v。驱动电平是+2.8v到+5v。电机驱动电路如图2所示，通过一组信号线ia、ib分别控制一个电机的正转与反转，同理，通过另一组信号线控制另一个电机的正转与反转。将4根信号线分别接到arm控制器的4个i/o口，arm控制器通过高低电平控制4个继电器，从而实现两个电机的正、反转实现小车的前进、后退及转弯功能。1.2摄像头及wifi模块为方便测试，摄像头模块采用中星微（z

4、c301）usb摄像头，wifi模块采用ep-n8508 usb无线网卡。摄像头及wifi模块都通过usb接口与arm控制器相连。2系统软件模块设计本系统采用高效、稳定、开源的linux操作系统作为控制的核心，所用的版本为2.6.38，交叉编译版本为arm-linux-gcc-4.5.1，该版本内核稳定且有丰富的外围设备驱動。软件模块主要包括：安装交叉编译、编译、裁剪内核、文件系统制作及代码分析等工作。2.1 linux操作系统的移植在linux操作系统移植之前，首先安装交叉编译，交叉编译即在一个平台上编译生成可在另一平台运行的代码。将准备好的交叉编译压缩包解压到宿主机，设置好环境变量，重启或

5、注销系统，在终端输入arm-linux-gcc-v，如果显示版本信息则交叉编译安装成功。然后将开源linux源代码包解压到宿主机，在终端运行makemenuconfig进入图形化内核配置主菜单对内核进行配置与裁剪，在配置的过程中选择cpu，nand flash，usb摄像头，gpio驱动等，以确保摄像头、wifi、gpio能正常使用。最后，执行make zimage生成内核镜像，linux内核定制完成。将编译出来的u-boot、linux内核、文件系统通过sd卡或者网线烧写到arm核心模块中，启动核心模块，linux操作系统移植完成。2.2 boa服务器的移植客户端控制小车和视频监控主要是通过

6、网页的实现，这就要求在arm核心模块中搭建服务器，从而实现客户端与服务器端的通信。由于boa服务器高效、体积小、支持cgi等优点，所以选择在arm核心板文件系统中搭建boa服务器。2.3视频与小车控制视频监控部分采用mipg streamer视频，mipgstreamer是一款免费基于ip地址的视频流服务器，可以简单快速的搭建好视频监控部分。从官网上下载mipg-streamer，然后编译并移植到arm核心板文件系统中。小车的控制主要是通过网页传送数据给服务器cgi程序，然后通过cgi程序控制电机的正、反转，控制小车流程图如图3所示。程序开始后初始化i/o口驱动，等待网页发送控制信号，收到控制信号后，cgi程序利用ioctl（）函数控制相应电机的正、反转，从而达到控制小车的效果。3测试将无线视频小车通过wifi加入到局域网，通过电脑或者手机中的浏览器访问小车服务器的ip地址，本无线视频小车的访问地址为192.168.1.230/test.html，图4为手机端无线视频小车的测试界面。4结论实验研究表明本设计克服了传统视频监控设备受环境、布局等各种因素的影响，该系统设计成本低，经过测试，该无线视频小车运行稳定、视频在客户端显示流畅，经过进一步的完善与改进，可用于军事侦查、环境探测及其它危险场所。endprint价值工程2017年28期价值工程的其它文章水利工程施工中导流施工技术的应