專利名稱：基于arm的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能家居安防領(lǐng)域，具體是一種基于ARM (AdvancedRISC Machines)的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著智能家居逐步走進(jìn)人們的生活，以及社會(huì)和科技的發(fā)展，安全成為人們 對(duì)智能家居的首要要求，并促使家庭安防成為智能家居的重要組成部分。傳統(tǒng) 家庭安防系統(tǒng)中的防盜報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、燃?xì)庑孤秷?bào)警等子系統(tǒng)，功能單一， 誤報(bào)率較高，只能實(shí)現(xiàn)就地報(bào)警，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程報(bào)警以減少損失和搶救生 命，此外也不能記錄犯罪證據(jù)以便迅速捕捉嫌疑犯。
ARM是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、耗能低 的RISC (精簡(jiǎn)指令集)處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。技術(shù)具有性能高、成本低和 能耗省的特點(diǎn)，適用于多種領(lǐng)域，比如嵌入控制、消費(fèi)/教育類多媒體、DSP(數(shù) 字信號(hào)處理器)和移動(dòng)式應(yīng)用等。

實(shí)用新型內(nèi)容
為解決這些傳統(tǒng)安防系統(tǒng)的缺點(diǎn)和不足，以及滿足人們對(duì)智能家居的需要， 本實(shí)用新型旨在提供一種基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，利用嵌入 式系統(tǒng)的最新發(fā)展成果，圖像處理技術(shù)、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和GPRS在遠(yuǎn)程 無(wú)線通訊上以及信號(hào)在我國(guó)覆蓋面廣的優(yōu)勢(shì)，不僅實(shí)現(xiàn)了安防方面的報(bào)警迅速、 記錄證據(jù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能，而且具有可靠性高、誤報(bào)警率低、成本低廉和減少損失的優(yōu)勢(shì)。而且還能對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件的升級(jí)和整合新的功能模塊，滿 足智能家居安防上未來(lái)發(fā)展的需要。
本實(shí)用新型所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)包括ARM主控 ?！姥搿z像頭、報(bào)警模塊、監(jiān)控機(jī)和安裝在待測(cè)點(diǎn)的探測(cè)器，所述探測(cè)器的信 號(hào)輸出端均接入ARM主控模塊的信號(hào)輸入端，ARM主控模塊與監(jiān)控機(jī)和攝 像機(jī)雙向連接；其中監(jiān)控機(jī)包括通過(guò)GPRS模塊與ARM主控模塊雙向連接的手 機(jī)終端和通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與ARM主控模塊雙向連接的計(jì)算機(jī)。
ARM主控模塊包括ARM控制器和與之連接的FLASH(閃存)、SDRAM(同 步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)及相關(guān)外圍電路；其中ARM控制器采用三星公司的 S3C2410作為處理器；其中FLASH選用AM29LV160DB和28F128J3A; DRAM 選用2片HY57V561620構(gòu)成容量為64MB高速動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。所述報(bào)警模塊為 聲光報(bào)警器。
本實(shí)用新型所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的工作原理詳細(xì) 描述如下各種安防探測(cè)器都采用有線或無(wú)線方式與ARM控制器相連，當(dāng)探 測(cè)到有非法人員入侵、煤氣泄漏或發(fā)生火災(zāi)等時(shí)，就會(huì)立即向ARM控制器發(fā)出 報(bào)警信號(hào)。ARM控制器就會(huì)判斷是何種和何處發(fā)生的報(bào)警，立即現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出聲 光報(bào)警和進(jìn)行緊急處理，通過(guò)控制攝像頭來(lái)捕捉視頻圖像，然后進(jìn)行圖像處理 并將數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳給PC (個(gè)人計(jì)算機(jī))機(jī)，同時(shí)把報(bào)警信息通過(guò)GPRS網(wǎng) 絡(luò)以短信或電話報(bào)警形式通知業(yè)主或小區(qū)物業(yè)管理值班人員。該系統(tǒng)還能使戶 主在外時(shí)通過(guò)以太網(wǎng)或GPRS網(wǎng)絡(luò)能隨時(shí)了解家里的情況，并能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè) 防、撤防等設(shè)置以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
本實(shí)用新型所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)不僅有效地實(shí)現(xiàn) 了快速報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，還提高了家庭安防報(bào)警的可靠性，達(dá)到了減少損失的目的。該系統(tǒng)還可以用在銀行、圖書館和博物館等需要安防和遠(yuǎn)程監(jiān)控的地方。


圖1是本實(shí)用新型所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的工作流程圖； 圖3是ARM主控模塊及存儲(chǔ)器的電路原理圖。 圖4是圖像采集壓縮處理模塊原理圖。 圖5是GPRS模塊原理圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，實(shí)施例提供一種基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，包 括安裝在待測(cè)點(diǎn)的探測(cè)器、ARM主控模塊、攝像頭、報(bào)警模塊和監(jiān)控機(jī)，所 述探測(cè)器的信號(hào)輸出端均接入ARM主控模塊的信號(hào)輸入端，ARM主控模塊 與監(jiān)控機(jī)和攝像機(jī)雙向連接；其中監(jiān)控機(jī)包括通過(guò)GPRS模塊與ARM主控模塊 雙向連接的手機(jī)終端和通過(guò)Intemet網(wǎng)絡(luò)與ARM主控模塊雙向連接的計(jì)算機(jī)。
本實(shí)施例中探測(cè)器包括采集門信號(hào)的門磁探測(cè)器、采集窗開合信號(hào)的窗磁探 測(cè)器、紅外探測(cè)器、煤氣探測(cè)器和煙感探測(cè)器。ARM主控模塊由ARM控制 器及與其連接的FLASH、 SDRAM及相關(guān)外圍電路組成。系統(tǒng)中ARM控制器 的主要作用是對(duì)報(bào)警輸入輸出1/0 (輸入/輸出)口和其它部分進(jìn)行控制，同 時(shí)實(shí)現(xiàn)接受和傳輸視頻數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)通信和GPRS網(wǎng)絡(luò)通信等功能，因此要選用 具有較多的通用1/0 口和外圍資源豐富便于構(gòu)建外圍電路的芯片。本實(shí)施例 選用三星公司的S3C2410作為系統(tǒng)的處理器。FLASH選用AM29LV160DB和 28F128J3A，分別存放bootloader(程序載入器)引導(dǎo)代碼和系統(tǒng)源程序。SDRAM 選用2片HY57V561620構(gòu)成容量為64 MB高速動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。S3C2410是基于ARM9T的SOC (片上系統(tǒng))芯片，低功耗、高性能，非常適合嵌入式產(chǎn)品的 開發(fā)口 。具有LCD控制器、3通道UART、 4通道DMA (直接內(nèi)存存取)、IIC (Iner and Inter Chip )禾口SPI(Serial Peripheral Interface)總線接口 、 117個(gè)通用I / O 口 、 2 個(gè)USB(通用串行總線)主機(jī)接口和1個(gè)USB設(shè)備接口等資源?；赟3C2410的這 些資源，滿足整個(gè)系統(tǒng)對(duì)ARM控制器的要求。
ARM主控模塊內(nèi)設(shè)置有圖像處理模塊，其由圖像采集芯片、圖像壓縮芯片 及相關(guān)外圍電路組成。系統(tǒng)采用專用采集和壓縮芯片組成的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)圖 像處理的功能，不采用軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，是為了保證安防報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性， 減輕ARM控制器的負(fù)擔(dān)以便于以太網(wǎng)傳輸圖像和GPRS遠(yuǎn)程通信，并能獲得較 好的數(shù)字壓縮圖像。系統(tǒng)使用的所有探測(cè)器和報(bào)警設(shè)備，都是通過(guò)GPIO (通用 輸入輸出)與ARM控制器相連來(lái)完成報(bào)警輸入輸出的功能。然而這些輸入輸出 信號(hào)都有很強(qiáng)的電流，對(duì)系統(tǒng)的干擾較大，因此采用TLP521光電隔離芯片和繼 電器對(duì)報(bào)警輸入輸出信號(hào)分別進(jìn)行隔離，從而把外部信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的影響降到最 低。
GPRS網(wǎng)絡(luò)通過(guò)西門子公司的MC35i GPRSMODEM型GPRS模塊實(shí)現(xiàn)。該系 統(tǒng)采用高性價(jià)比的MC35i以加快開發(fā)速度和降低開發(fā)成本。MC35i集成了完整 的射頻電路和GPRS基帶處理器，提供了完整的GSM和GPRS的無(wú)線接口，支持 EGSMgOO / GSM1800雙頻、GRPS Class 8 / Class B和GSM phase2 / 2+，采用 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行通信，通過(guò)RS232串口與控制器相連，并使用AT命令對(duì) 其控制。S3C2410控制器通過(guò)UART控制MC35i，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)用短信或撥打
電話的方式與用戶手機(jī)進(jìn)行通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的軟件主要包括bootloader、操
作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)和用戶應(yīng)用程序4部分。bootloader采用VIVI，主要用于初始化處理器和硬件設(shè)備、下載系統(tǒng)映像和初始化操作系統(tǒng)并準(zhǔn)備執(zhí)行。操作系統(tǒng)
采用網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)和移植性好的Linux2.4內(nèi)核，具有強(qiáng)大的進(jìn)程、中斷、內(nèi)存和 設(shè)備管理，支持各種文件系統(tǒng)，內(nèi)置完整的TCP/IP協(xié)議和該系統(tǒng)所需要的各 種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序等，用來(lái)管理各種應(yīng)用軟件以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和多任務(wù)。 文件系統(tǒng)采用EXT3文件系統(tǒng)，將系統(tǒng)中的所有文件和和目錄以樹形結(jié)構(gòu)形成總 的目錄層次結(jié)構(gòu)，以便于系統(tǒng)管理文件和設(shè)備等。用戶應(yīng)用程序由一系列用來(lái) 完成相應(yīng)功能的函數(shù)組成，主要包括報(bào)警監(jiān)控程序、圖像采集壓縮程序、GPRS 通信程序和以太網(wǎng)通訊程序等構(gòu)成。因此要對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備編寫驅(qū)動(dòng)程序和 相應(yīng)的用戶應(yīng)用程序，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所要求的各種功能。由于本系統(tǒng)中以太網(wǎng)主 要是將由圖像壓縮芯片完成的壓縮圖像以數(shù)據(jù)包的形式傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)，該部分 核心是傳輸圖像。以太網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)程序主要是初始化芯片、輸出/接收數(shù)據(jù)包和 控制接口給高層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使用。以太網(wǎng)的通訊程序主要是使處理器接受來(lái)自圖 像壓縮芯片的數(shù)據(jù)和控制以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)，同時(shí)處理來(lái)自以太網(wǎng)的 信息。
權(quán)利要求1、一種基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，其特征是包括ARM主控模塊、與ARM主控模塊連接的攝像頭、報(bào)警模塊、監(jiān)控機(jī)和安裝在待測(cè)點(diǎn)的探測(cè)器，所述探測(cè)器的信號(hào)輸出端接入ARM主控模塊的信號(hào)輸入端，ARM主控模塊與監(jiān)控機(jī)和攝像機(jī)雙向連接；其中監(jiān)控機(jī)包括通過(guò)GPRS模塊與ARM主控模塊雙向連接的手機(jī)終端和通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與ARM主控模塊雙向連接的計(jì)算機(jī)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，其特征是， 所述ARM主控模塊包括ARM控制器和與之連接的FLASH禾t!SDRAM;其中 ARM控制器采用三星公司的S3C2410芯片；其中FLASH選用AM29LV160DB 和28F128J3A; DRAM選用2片HY57V561620構(gòu)成容量為64 MB高速動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，其特 征是，所述GPRS模塊采用西門子公司的MC35i GPRSMODEM。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，其特 征是，所述報(bào)警模塊為聲光報(bào)警器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，其特 征是，所述探測(cè)器包括設(shè)置于室內(nèi)的門磁探測(cè)器、窗磁探測(cè)器、紅外探測(cè)器、 煤氣探測(cè)器和煙感探測(cè)器。專利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，包括ARM主控模塊、與之連接的攝像頭、報(bào)警模塊、監(jiān)控機(jī)和安裝在待測(cè)點(diǎn)的探測(cè)器，所述探測(cè)器的信號(hào)輸出端均接入ARM主控模塊的信號(hào)輸入端，ARM主控模塊與監(jiān)控機(jī)和攝像機(jī)雙向連接；其中監(jiān)控機(jī)包括通過(guò)GPRS模塊與ARM主控模塊雙向連接的手機(jī)終端和通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與ARM主控模塊雙向連接的計(jì)算機(jī)。所述基于ARM的智能家居安防監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了安防方面的報(bào)警迅速、記錄證據(jù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能，而且具有可靠性高、誤報(bào)警率低、成本低廉和減少損失的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)G08B25/00GK201417498SQ20092006518
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者戴瑜興, 林 朱, 強(qiáng) 李, 江曉峰, 陳好書 申請(qǐng)人:湖南省第四工程有限公司