嵌入式系统课程设计报告--基于ARM的楼宇对讲系统设计

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1、 课程设计课程设计 题题 目：目： 基于基于 ARM的楼宇对讲系统设计的楼宇对讲系统设计 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 成成 绩：绩： 嵌入式系统嵌入式系统 课程设计报告课程设计报告 电子与信息工程学院电子与信息工程学院 信息与通信工程系信息与通信工程系 I 目 录 摘要 II 1 引言 1 1.1 课程设计的目的和意义 . 1 1.2 课程设计内容及要求 . 1 2 系统的工作原理 1 3 系统硬件设计 1 3.1 ARM 主控模块 2 3.2 以太网接口模块 . 2 3.3 图像处理模块 2 3.4 指纹数据处理模块 . 3 3.5 音频处理模块 3

2、 4 系统软件设计 3 4.1 门禁控制程序 . 4 4.2 IP 对讲机系统软件实现 4 4.3 网络管理 . 5 5 心得体会 6 6 参考文献 6 II 基于基于 ARMARM 的楼宇对讲系统设计的楼宇对讲系统设计 摘摘 要要 采用模块化设计方法设计出一款基于 ARM 微控制芯片和 Linux 操作系统的楼宇对讲 系统，该对讲系统通过以太网与楼宇间的各室内机相连，实现了安装在楼道门口的终端机 与各室内机的 IP 对讲，同时将访客的视频信息传输到室内机，并采用指纹身份识别技术 实现了门控系统管理。 关键词：关键词：嵌入式系统设计；楼宇对讲；指纹识别 1 1 引言引言 1.1 课程设计的目的

3、和意义课程设计的目的和意义 巩固所学的专业技术知识，培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决 工程技术问题的能力，培养初步的独立设计能力；通过课程设计实践，了解并掌握一般的 综合设计过程，训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用 标准与规范和应用计算机等方面的能力，更好地将理论与实践相结合，提高综合运用所学 理论知识独立分析和解决问题的能力。 再设计完成后， 还要将设计的电路进行安装、 调试， 加强我们的动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 1.2 课程设计内容课程设计内容及要求及要求 设计基于ARM的楼宇对讲系统。要求对系统功能分析，给出设计思路

4、；系统总体设 计，画出系统构成框架图；阐述系统工作流程；画出主要设计部分的电路图。 2 系统的工作原理系统的工作原理 通过网络适配器和交换机与用户室内机，管理中心机等组成一个 LAN 网络。对讲系 统安装在每个楼梯入口，可用于呼叫各室内机或管理中心机；当业主欲进入梯道铁门时， 可利用对讲系统连接的指纹识别传感器感应进行身份识别，确认身份后电控门锁自动开 启；来访者可通过该对讲系统呼叫住户，住户通过室内机，对访客进行对话、视频确认后， 遥控开启楼道门控锁；另外管理中心机壳通过对讲系统内置的 Web 服务器进行系统参数 查询设置，如 IP 信息设置，系统复位，系统时钟矫正等。 3 系统硬件设计系统

5、硬件设计 系统主控芯片采用三星 S3C2440 嵌入式处理器，S3C2440 是基于 ARM9T 的 SOC 芯 片，低功耗、高性能，非常适合嵌入式产品的开发，具有 LCD 控制器，3 通道 UART、4 通道 DMA、HC 和 SPI 总线接口、130 个通道 I/O 口、2 个 USB 主机楼口和 1 个 USB 设 备接口等资源。基于 S3C2440 的这些资源，满足整个系统对处理器的要求。 整个系统的硬件结构原理如图 3-1 所示 2 图 3-1 系统硬件结构 3.1 ARM 主控模块主控模块 ARM 主控模块由 ARM 控制器、 FLASH、 SDRAM 及相关外围电路组成。 系统中

6、 ARM 控制器的主要作用是把从指纹识别仪读取到的指纹特征数据域存储在数据中的指纹记录 作比较，如果存在记录则发出脉冲使电控门开锁。同时实现接收和传输视频及语音数据， 以太网通信等功能。 3.2 以太网接口模块以太网接口模块 由于 S3C2440 控制器本身并没有带以太网控制器， 可通过扩展网络接口的模式设计一 个以太网接口电路。 系统采用性能优良的以太网控制器 CS8900A。 该芯片的突出特点是使 用灵活，其物理层接口、数据传输模式和工作模式等都能根据需要而动态调整，通过内部 寄存器的设置来适应不同的应用环境。电路连接如图 3-2 所示。 图 3-2 以太网卡连接图 3.3 图像处理模块图像处理模块 图像处理模块由图像采集芯片、图像压缩芯片及相关外围电路组成。系统采用专用采 集和压缩芯片组成的硬件电路来实现图像处理的功能，不采用软件方式来实现，是为了减 轻控制器的负担以便于以太网传输图像，并能获得较好的数字压缩图像。 图像采集芯片采用 TW9