基于Linux的ARM9遠(yuǎn)程客車監(jiān)控系統(tǒng)
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2．4 攝像頭模塊的選型與連接
考慮到無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬限制和本系統(tǒng)的應(yīng)用背景．文中采用了靜態(tài)圖像監(jiān)控方式。選用的是網(wǎng)眼V2000攝像頭，它的成本低、成像速度快、圖片質(zhì)量高，具有良好的通用性。其采用USB接口，不需要視頻卡，可即插即用，使用方便，圖像清晰連貫。其圖像傳感器和數(shù)字信號處理芯片為Omnivision公司的OV7620和OV511。
OV7620是一款高集成度、高分辨率的彩色圖像傳感器。其分辨率為640x480(30萬像素)，傳輸速率可達(dá)30幀／秒。OV7620的控制采用SCCB(Serial Camera Control Bus)協(xié)議，可利用其SCCB(Serial Camera Control Bus)接口完成對它的有關(guān)設(shè)置和讀取圖像數(shù)據(jù)。OV511是攝像頭的主控芯片，其片內(nèi)的高性能壓縮引擎可使圖像的壓縮比達(dá)到7：1，保證了從圖像傳感器到主控制器的快速圖像傳輸。
網(wǎng)眼V2000攝像頭通過其USB接口直接與CPU上集成的USB Host接口相連。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
常見的嵌入式操作系統(tǒng)有Linux、WinCE、Vxworks等。Linux操作系統(tǒng)的源碼完全開放，由于其具有高效穩(wěn)定、內(nèi)核小、執(zhí)行速度快，網(wǎng)絡(luò)資源豐富，可移植性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域。因此，選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺。
在軟件設(shè)計上，首先需建立交叉編譯環(huán)境，用來編譯引導(dǎo)程序和Linux內(nèi)核。然后完成引導(dǎo)程序Bootloader的移植；配置和編譯Linux內(nèi)核；制作根文件系統(tǒng)以及編寫各外設(shè)與CPU間的接口驅(qū)動程序。最后，通過編寫上層應(yīng)用程序完成GPS信息采集、圖像采集、GPRS傳輸?shù)裙δ?。下面具體介紹了幾個主要程序的設(shè)計思路。
3．1 圖像采集程序
在車載監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像頭網(wǎng)眼V2000是以ov511為主控芯片的攝像頭，它的驅(qū)動主要是要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體相應(yīng)函數(shù)功能。由于Linux內(nèi)核自帶ov511驅(qū)動，所以不用再自己編寫攝像頭的驅(qū)動程序，只需在定制內(nèi)核的時候選中即可。
當(dāng)Linux系統(tǒng)正常啟動后，插上V2000攝像頭，如果成功加載驅(qū)動，將為攝像頭在／dev／v41／目錄下創(chuàng)建設(shè)備文件device0，上層應(yīng)用程序即可通過此設(shè)備文件訪問攝像頭，實(shí)現(xiàn)拍攝圖像的功能。嵌入式系統(tǒng)平臺已搭建成功，要實(shí)現(xiàn)實(shí)時地獲取圖像，就需要利用V4L(Vidio For Linux)編程接口實(shí)現(xiàn)圖像采集程序了?？紤]到攝像頭采集的640x480的RGB圖像數(shù)據(jù)量較大，這里用圖像壓縮函數(shù)put_image_jpeg將圖像轉(zhuǎn)化為JPEG格式，這樣存儲時就減少了占用的NandFlash空間，同時通過GPRS網(wǎng)絡(luò)回傳監(jiān)控中心時，也減少了傳輸費(fèi)用和確保傳送成功。
3．2 GPS解析程序
GPS接收機(jī)GPS15L輸出數(shù)據(jù)格式符合NMEA-0183標(biāo)準(zhǔn)。NMEA-0183協(xié)議是由美國國家海洋電子協(xié)會制定的一種串行通信的數(shù)據(jù)協(xié)議，所有輸入輸出信息均為一行ASCII字符。它的一條消息稱為語句(Sentenee)，每條語句都以‘$’開始，以回車換行符(CR>LF>)結(jié)束，中間是用逗號分隔的若干個域。一條NMEA-0183語句包含以下5個部分：
起始符，固定字符‘$’，表示語句開始；
標(biāo)識符域，表示一條語句的全部數(shù)據(jù)域的特定格式，長度可變；
數(shù)據(jù)域，包含各種類型的數(shù)據(jù)，各數(shù)據(jù)之間用逗號分隔，數(shù)據(jù)域可以為空，但用來分隔數(shù)據(jù)的逗號不可省略；
校驗(yàn)和，以‘*’開始，由2個字符的十六進(jìn)制數(shù)組成；
結(jié)束符，固定字符CR>LF>，表示語句結(jié)束。
NMEA-0183語句中最常見的幾種格式有GPGGA、GPRMC、GPGSV、GPVTG等，它們包含的信息不盡相同。本設(shè)計中采用的是GPGGA(Global Positioning System Fix Data)輸出語句，它包含了主要的GPS定位數(shù)據(jù)。
GPS信息解析程序流程圖如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/148903.htm
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