基于ARM的上位机监控系统软件设计

摘要：基于ARM嵌入式的数字化远程监控是基于现代通信技术的一种新应用。

本文首先介绍了数字视频监控系统的一些基本知识；然后介绍了实现数字监控系统的三种可选方案，并对比这三种方案；再重点介绍了本设计中数字监控系统的硬件设计和软件设计；最后对该系统做出了总结。

引言图像与视频监控系统是应用计算机与通信技术实现对目标地区信息监控的系统，常应用于交通、能源、公安、电信、军事等部门。

随着图像与视频监控系统的应用领域不断扩大，远程图像与视频监控系统应运而生，它满足了远距离监控的要求。

数字视频监控系统是以计算机或嵌入式系统为中心、视频处理技术为基础，是符合图像数据压缩的国际标准。

综合利用图像传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。

由于数字视频监控系统对视频图像进行了数字化，所以与传统的模拟监控系统相比，数字监控具有许多优点。

数字化的视频系统可以充分利用计算机的快速处理能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。

数字化视频处理技术提高了图像的质量与监控效率，使系统易于管理和维护。

整个系统是模块化结构，体积小，易于安装、使用和维护。

正是由于数字视频监控技术具有传统模拟监控技术无法比拟的优点，而且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势，所以数字视频监控技术正在逐步取代模拟监控技术，广泛应用于各行各业。

嵌入式系统以体积小、实时性强、性价比高、稳定性好等特点在社会的各个领域中得到了广泛应用。

基于ARM嵌入式的数字化远程监控是基于现代通信技术的一种新应用。

本设计是一种嵌入式系统，以ARM硬件平台为核心实现了对现场的实时监控，并通过无线网络把视频图像传输到主机端，以实现分析、存储和显示等功能，与传统的模拟监控系统相比：它的组网成本大大降低，系统体积重量大大减小，运行维护更容易。

1 监控系统方案介绍远程监控系统的网络结构设计直接影响到系统的性能，目前监控系统网络的实现大致有三种方案。

分别介绍如下：（1）采用代理服务器的方法代理服务器一般由PC来充当，一方面运行TCP/IP协议实现Internet接入功能，另一方面通过简单总线结构（RS232、RS485等）与嵌入式系统相连接。

分类号：密级：U D C：编号：学位论文基于ARM的视频监控系统的设计程杰指导教师姓名：王宝珠教授河北工业大学申请学位级别：硕士学科、专业名称：电子与通信工程论文提交日期： 2013年3月论文答辩日期: 2013年4月学位授予单位：河北工业大学答辩委员会主席：评阅人：2013年4月Dissertation Submitted toHebei University of TechnologyforThe Master Degree ofElectronics and Communications Engineering Design of video surveillance system based on ARMbyCheng JieSupervisor: Prof. Wang BaozhuApril 2013基于ARM的视频监控系统的设计摘要随着信息技术的不断发展，视频监控从早期的模拟监控进入了数字监控时代，计算机网络技术的快速发展，特别是嵌入式技术的逐渐普及，使得基于嵌入式技术的网络视频监控系统正逐渐取代一些传统的数字视频监控设备。

嵌入式网络视频监控系统具有体积小、成本低、稳定性高、实时性好等优点，具有广阔的发展前景。

本文首先介绍了国内外视频监控系统的发展现状及未来趋势，分析了嵌入式网络视频监控系统的特点和关键技术；在此基础上，提出了一种基于ARM11和嵌入式Linux的远程视频监控系统的方案,硬件系统采用Tiny6410开发板作为嵌入式硬件开发平台。

Tiny6410的核心板S3C6410集成了ARM1176JZF-S型号的CPU，正常运行频率可达553 MHz，具有高性价比、低功耗等特点。

它采用32位内部总线架构，S3C6410内置强大的多媒体处理单元，可进行图像的处理、音频的处理、显示操作和缩放。

在系统监控终端，使用现代的Z301摄像头通过USB接口与开发板相连，向S3C6410提供YUY2格式的视频帧。

基于ARM7的嵌入式监控终端软件设计严健，金钊，龙江涛，李海明，张传富，张智轶（重庆通信学院，400035）摘要：内燃机发电机组作为重要的后勤保障电源，其地位越来越重要，有关内燃机发电机组的维护保养内容也越来越复杂，基于此而开发的内燃机发电机组维护管理系统应运而生。

本文涉及的内燃机发电机组维修管理系统就是在发电机组上加装一套能够自动检测其运行状态的传感器，对传感器和部分开关信号进行现场分析处理后，回传到监控管理中心，由中心接收运行数据，显示并保存其工作状态，并对运行性能进行分析评价和故障维修技术支持。

监控终端采集数据的准确性，运行高速、可靠性等指标对维修管理系统有着至关重要的影响。

本文结合嵌入式操作系统uC/OS-II的功能和特点，详细分析内核结构中任务管理和调度等机制，实现uC/OS-II在监控终端上的移植，以保证监控终端稳定可靠高速的工作。

关键词：维修管理，监控终端，嵌入式，移植0 引言内燃机发电机组维修管理系统就是在该类机组上加装一套检测其运行状态的传感器，对传感器和部分开关信号进行现场分析处理后，回传到监控管理中心，由中心接收运行数据，显示并保存其工作状态，并对运行性能进行分析评价和故障维修技术支持。

该系统主要由监控中心和监控终端组成。

监控中心完成实时运行数据的接收、分析、后处理以及对监控终端的操控等工作；监控终端则实现现场数据采集、处理并接收执行中心的各种命令，从而实现自动控制功能。

监控终端采集数据的准确性，运行高速、可靠性等指标对维修管理系统有着至关重要的影响。

本文结合嵌入式操作系统uC/OS-II的功能和特点，详细分析内核结构中任务管理和调度等机制，实现uC/OS-II在监控终端上的移植，以保证监控终端稳定可靠高速的工作。

1 软件总体设计监控终端与测控机组直接相联（结构如图1所示）。

其微处理器采用基于ARM7内核的32位S3C44B0芯片，该芯片在处理能力、性价比以及系统后期升级等方面都有非常明显的优势。

基于ARM的无线网络视频监控系统设计与实现作者：邹翰刘昌华来源：《软件导刊》2016年第03期摘要：利用ARM cortex-A8开发一个无线网络视频监控系统。

采用系统采用B/S架构，用WiFi网络传输视频数据，由Web视频服务器、无线传输模块和远程监控终端3部分组成。

探讨Web视频服务器的软硬件设计，包括服务器硬件平台搭建、Linux系统移植部署、MJPG-streamer移植及WiFi网络构建。

测试结果表明，系统运行稳定，实时性较高，可实现多终端同时监控，采集到的图像清晰流畅，无明显失真，视频监控效果良好。

关键词：B/S架构；ARM cortex-A8；视频监控；WiFi；MJPG-streamer中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2016）003-0063-03作者简介：邹翰（1991-），男，湖北荆州人，武汉轻工大学数学与计算机学院硕士研究生，研究方向为嵌入式技术；刘昌华（1963-），男，湖北武汉人，武汉轻工大学数学与计算机学院副教授、硕士生导师，研究方向为计算机网络及应用、嵌入式FPGA设计。

0 引言随着平安城市和智能小区建设的快速发展，视频监控技术成为IT领域最热门应用技术之一。

视频监控技术经历了模拟视频监控、数字视频监控和网络视频监控3个阶段[1]。

有线网络视频监控系统[2]存在布线繁琐、监控点固定和在复杂环境下适应性差等问题；3G无线网络视频监控系统[3]由于受网络成本和通信速度的限制，应用范围并不广泛；WiFi网络技术具有使用成本低、传输速率高及网络构建简单的优点，更加符合市场需要。

结合嵌入式技术可靠性高、成本低、体积小和实时性强等特点，基于ARM的无线视频监控系统具有广泛的应用前景。

本文提出一种基于WiFi无线网络的视频监控系统。

1 系统概述该无线视频监控系统整体结构如图1所示，由USB摄像头采集视频图像，经搭载有Web 视频服务器的ARM平台进行压缩编码并传输到网络，各终端再通过无线网络接收，并在Web 浏览器中显示。

基于ARM的嵌入式系统软件设计基于ARM的嵌入式系统软件设计是一种用于控制嵌入式设备的软件开发方法。

ARM（Advanced RISC Machine）是一种基于精简指令集计算机（RISC）架构的处理器设计，并广泛应用于移动设备、嵌入式系统和智能手机等领域。

在嵌入式系统中，ARM的设计具有低功耗、高性能和可靠性的特点。

在进行基于ARM的嵌入式系统软件设计时，有几个关键方面需要考虑。

首先，嵌入式系统软件设计需要通过分析硬件资源和需求来选择合适的操作系统。

常见的嵌入式操作系统包括实时操作系统（RTOS）、Linux和Android等。

RTOS适用于对实时性要求较高的嵌入式系统，而Linux和Android则适用于对实时性要求不高且需要强大功能的系统。

其次，软件设计需要定义系统的功能和需求。

这包括确定系统的输入输出接口、计算能力、内存需求和数据存储等。

根据这些需求，可以设计软件体系结构和模块划分方案。

第三，软件设计需要考虑系统的功耗管理。

基于ARM的嵌入式系统通常需要在保持性能的同时降低功耗。

可以采用频率调节、电压调节和睡眠模式等技术来优化功耗。

第四，软件设计需要考虑系统的安全性。

基于ARM的嵌入式系统可能涉及到用户隐私和敏感信息。

因此，在软件设计过程中需要采取相应的措施来保护系统和数据的安全。

第五，软件设计需要进行系统的性能优化。

可以通过编译优化、算法优化和并行计算等技术来提高系统的性能。

在进行基于ARM的嵌入式系统软件设计时，可以使用一些常见的开发工具和技术来帮助完成任务。

其中包括ARM开发板、ARM JTAG调试器、ARM嵌入式开发工具链（如Keil MDK-ARM）和ARM嵌入式操作系统（如FreeRTOS）等。

综上所述，基于ARM的嵌入式系统软件设计是一种灵活、高效和可靠的软件开发方法。

通过充分理解系统的需求和资源，选择合适的操作系统，优化系统的功耗和性能，保护系统的安全性，可以设计出满足用户需求的高质量的嵌入式系统软件。

基于ARM嵌入式工控机主板的人机界面组态软件开发方案本文介绍基于ARM单片机的嵌入式控制系统的人机界面组态软件开发方案，嵌入式系统具有RS232，RS485串口，单片机TTL电平串口，I2C通讯接口，以太网接口，无线通讯，U盘存储，语音播放等功能。

可以配套使用10寸，12寸，15寸，17寸，19寸，30寸，50寸等触摸屏显示器，电视机。

嵌入式人机界面组态软件HMImaker开发显示操作界面，具有各种组态控件，可编程数据库，0代码，如制作PPT简单快速。

ARM嵌入式控制系统具有单片机协议，modbus通讯协议，I2C通讯协议，西门子，三菱，台达，欧姆龙PLC协议，广泛应用于各种单片机人机界面，嵌入式人机界面，PLC人机界面开发，如检测设备，测量控制系统，自动化控制，排队叫号机，自助服务终端，触摸屏控制系统，仪器仪表系统，楼宇自动化，智能交通系统，监控系统，机电设备控制系统，汽车电子，工厂电子看板，美容医疗仪器。

关键词： ARM主板、嵌入式工控机、ARM工控主板、嵌入式主板、人机界面、触摸屏控制系统第一章、绪论传统工控机存在着一些缺点，比如高功耗，可维护性差，散热和稳定性差，脆弱的存储器系统以及体积和成本因素，使之在工业控制的某些应用领域，无法达到令人满意的效果，不能满足应用需求，限制了IPC在诸多工业控制场合的应用。

ARM嵌入式工控机开关机通电断电即可，省去操作系统崩溃的担忧，通电即进入操作界面，无需等待，抗强电磁干扰，超低功耗，刷新速度快，长期运行，永不不死机，稳定可靠。

系统无发热、永不崩溃、可承受连续插拔断电和3秒快速启动运行等诸多功能，无须采用风扇散热，防尘、防水性能好；功率低，节能，绿色环保。

第二章、ARM单片机的嵌入式工控机主板功能ARM嵌入式工控机将串口和其它工业级功能集成到了一个坚固、紧凑的盒子里确保最大可靠性的防振性能，采用高强度铝合金结构，是用于强大通讯应用的理想选择。

嵌入式工控机非常适合在嵌入式PC应用中使用，长期运行，稳定可靠。

基于ARM的视频监控系统上位机的设计摘要现在电子技术、计算机技术以及通信技术等飞速的向前发展，网络视频监控系统在民用、军事、工业等各个领域得到越来越广泛的应用，视频监控系统已经逐步渗透到了社会生活中的各个领域。

随着视频压缩技术、数据传输等相关技术的不断发展，传统的视频监控方式很难满足用户的需要。

文中介绍了一种基于S3C2440 嵌入式平台的视频监控系统，并通过局域网传输使得网内的计算机可以实时地获得视频图像，从而可以达到远程监控的目的。

鉴于Linux 内核的开源及其稳定性,采用其作为操作系统，从而使整个系统具有较好的实时性和稳定性。

该系统以高佳能的ARM处理器、嵌入式WEB服务器为核心，以互联网为支撑，通过浏览网页访问Web服务器的方式，观看视频监控图像。

该系统有着广泛的发晨前景，对其进行研究有着重要的现实意义。

关键词：ARM，S3C2440，Linux，WEB，USBVideo Surveillance System Based on ARMABSTRACTThe electronic technology, computer technology and communications technology, the development of fast forward, network video monitoring system in the civil, military, industrial and other fields are more widely used. The video surveillance system has permeated into various fields in our life step by step. Along with the continuous development of many techniques such as the video compression technique, the data transmission technique, and so on, many traditional methods of video surveillance can hardly satisfy our requirement.A method of the video surveillance system based on S3C2440 is introduced, and any computers which are under the same network can capture the real - time video image through the LAN, by this means, a method of remote monitor can be achieved. In view of the feature of open source and the stability of the Linux core, this program adopts the Linux OS to make the whole system attain a higher feature of real - time and stability. Take the video surveillance system as a whole and present the principle of the system, the core of system is ARM micro processor and embedded by web server. And Internet is needed to support it, and the server can be visited in the way of web-view. Video surveillance system is very useful in the true life, so it is important to research it.KEY WORDS: ARM，S3C2440，Linux，WEB，USB目录前言 (1)第1章视频监控系统总体设计方案 (3)1.1 系统总体方案 (3)1.2 上位机设计方案 (5)第2章软件设计方案 (6)2.1VC++简介 (6)2.2 基础知识和理论 (9)2.3上位机软件设计 (13)2.4上位机程序设计 (16)2.4.1 视频数据接收端的实现 (17)2.4.2压缩图像解码显示 (19)第3章系统调试与运行 (22)3.1测试环境 (22)3.2测试内容 (22)3.2.1 VC程序测试 (22)3.2.2系统测试 (26)3.3测试结果 (27)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)外文资料翻译 (31)前言网络视频监控技术是一门集电子技术、计算机网络技术和视频技术于一体的综合技术，具有方便、直观、丰富等特点。

25电工电气 (2009 No.1)作者简介：张利娜(1984- )，女，河北邢台人，硕士研究生，研究方向为电工理论及应用技术。

基于ARM微处理器的电梯智能监控系统的设计Design of Intelligent Elevator Monitoring System Based on Advanced RISC Machine摘 要：基于嵌入式ARM 微处理器技术、CAN 总线技术和组态软件MCGS，设计了一种适用于不同控制系统的电梯智能监控系统。

该系统能够进行数据采集，实时地记录电梯的各种运行参数和监控电梯的运行状态，并具有故障报警、故障诊断和远程监控等功能，可实现电梯的集中化和智能化管理。

关键词：智能监控；ARM 微处理器；CAN 总线；电梯；组态软件MCGS中图分类号：TM73；TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2009)01-0025-03ZHANG Li-na, HUANG Juan-li, LI Shao-gang 张利娜，黄娟丽，李少纲(福州大学，福建 福州 350108)Abstract: This paper presented an intelligent monitoring system of elevator applied to different control systems, which is based on ad-vanced RISC machine (ARM) technology, CAN bus and the con fi guration software MCGS. This system could carry on data acquisition, real-time recording of various operating parameters and monitoring the operational status of elevators. It has functions such as malfunc-tion alert, fault diagnosis and remote monitoring to realize elevators’ centralized and intellectualized management. Key words: intelligent monitoring; advanced RISC machine; CAN bus; elevator; con fi guration software MCGS（Fuzhou University, Fuzhou 350108, China ）0 引言传统的电梯监控系统主要采用电话线拨号联网实现远程监视，它只适用于特定型号的电梯，系统通用性差。

西华师范大学毕业设计（论文）基于ARM的实时温度监控系统年级: 2008级学号:200813240511姓名: 李林专业: 通信工程指导老师: 赵海军二零壹贰年四月目录1 前言 (4)2 监控系统主要元器件介绍 (5)2.1 基于CORTEX-A8的FS_S5PC100的开发板 (5)2.2 LM75温度传感器 (6)2.2.1 LM75功能特性 (7)2.2.2 LM75引脚配置 (7)2.2.3 LM75在本开发平台的电路原理图 (8)2.3 WISMO218模块芯片 (8)2.3.1WISMO218模块特性 (9)2.3.2 AT指令介绍 (9)2.3.3 AT 指令的基本用法 (9)2.3.4 AT指令的常用命令 (10)2.4 PWM驱动蜂鸣器 (11)2.4.1 PWM概述 (11)2.4.2 蜂鸣器概述 (11)2.4.3 PWM驱动蜂鸣器 (12)2.4.4 PWM驱动蜂鸣器在本开发平台的电路原理图 (12)3 监控系统各个模块功能实现 (13)3.1 PWM驱动蜂鸣器 (13)3.1.1蜂鸣器硬件原理图 (13)3.1.2蜂鸣器驱动程序设计 (13)3.1.3蜂鸣器应用程序设计 (15)3.2 LED报警灯 (15)3.2.1 LED报警灯的原理图如图9所示 (15)3.2.2 LED报警灯驱动程序设计 (16)3.2.3蜂鸣器应用程序设计 (17)3.3 GSM通信模块 (17)3.3.1GSM 通信模块设计流程图 (18)3.3.2串口的初始化及读写 (18)3.3.3GPRS模块初始化 (19)3.3.4短信的发送 (19)3.3.5经过封装后向外部提供的函数接口 (20)3.4 LM75温度传感模块 (20)3.4.1 LM75温度传感模块介绍 (20)3.4.2LM75温度传感模块硬件原理图 (21)3.4.3 LM75驱动程序设计 (21)3.4.4LM75运用程序接口设计 (22)4 控制系统软件设计 (23)4.1 主程序 (23)5 结论 (25)参考文献 (25)致谢 (26)基于ARM的实时温度监控系统（西华师范大学计算机学院2008级5班李林）【摘要】本文所介绍的是一种温度监控系统，该系统采用了时下流行的嵌入式技术，即采用三星公司的S5PC100的平台和linux 2.6.35 内核。

ABSTRACT ABSTRACT加etothedevelopmentofvideosurveillanceteehnolog又the3rdgenerationofdigita- surveillancesystem，whieh15basedonthenetwork，hascomeintobeing.Thebasietheory15totransformanalogsignalintodigitaldata，andthensendittoPCelientsthroughnetworkfordeeoding，Playingandstoring.AsetoffullydeveloPedelientsoftware，whiehisdesignedfora multi一elient/multi一serverembeddedsurveillancesystem，15introdueedinthisdissertation.Funetionsineludinglogin、Parameterreading/访riting、commandinteractionete.arefulfilledwiththiselientsoftware.ChaPter1introdueesthebaekgroundofthissubjectandthehistoryofsurveillaneesystem，thenanalysestheeurrentstatusanddeveloPdirectionofthisfield，andthesignifieaneeofthissubjeet.ChaPter2introdueesthecategoryofsurveillancesystem，comParesdifferentkindsof surveillaneesystemsandsomeimPortanttechnologies.ChaPter3deseribestheoveralldesignframeofthesystemaildthecontrollogiestrategy.ChaPter4deseribestheoveralldesignofthiselienisoftware，inehidingthedeveloP environment，coronnunicationwayandProtocol.ChaPter5exPlainseverydetailduringthedesignofthiselient50如are，inchidingtheGUIdesign，DelPhiProgramandtheinteractiondetailsbetweenclientandserver.Ch即ter6coneludestheresearchworkofthisdissertation，andgivestheProsPeetoffurtherresearch.Keywords:Embeddedsurveillaneesystem:G班:clientsofiware;DelPhi7.0犷目录目录致谢................................................……，...........……摘要 (II)ABSTRACT 111目录 (1V)1绪论............................................，.. (1)1.1课题背景及研究内容 (1)1.2监控系统发展历史 (2)1.2.1一对一监视系统 (2)1.2.2控制电路系统 (2)1.2.3处理器监控系统 (2)1.2.4外挂多媒体的监控系统 (3)1.2.5过渡型数字视频监控系统 (3)1.2.6数字媒体监控管理系统 (4)1.3行业现状与发展趋势 (4)1.3.1行业现状 (4)1.3.2困惑与挑战...................，.. (5)1.3.3数字化 (6)1.3.4网络化 (6)1.4课题意义 (8)1.4.1社会意义 (8)1.4.2应用领域 (9)2视频监控系统概述....................................................……n2.1视频监控系统分类.................................................……n2.1.1数字信号控制的模拟视频监控系统...............................……n2.1.2数字视频监控系统 (12)2.2各类监控系统比较 (14)2.2.1模拟与数字 (14)2.2.2PC式与嵌入式........，...........................，.. (15)2.3关键技术................，............................，............，. (17)2.3.1信令控制协议...，............，.........，二，. (17)2.3.2视频编解码 (18)2.3.3改造模拟视频监控系统 (18)2.3.4无线网络通信.....................................、.. (19)3系统总体设计 (21)了摘要随着视频监控技术的发展，基于计算机网络的第三代数字监控系统已开始形成。