基于ARM9嵌入式无线智能防盗系统设计

第１２卷第４期　２Ｏ１噼１２月　闽西职业技术学院学报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｉｎｘｉ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｖ０１．１２　Ｎｏ．４　Ｄｅｅｅｍｂｅｒ　２０１０　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．Ｉ６７３－４８２３．２０１０．０４．０２８　

基于ＡＲＭ９的嵌入式ＰＬＣ系统的设计与实现　

林忠，杨惠灵，李素龙　

（福建工程学院电子信息与电气工程系，福州３５０１０８）　

摘要：将嵌入式技术与ＰＬＣ技术相结合提出了一种基于ＡＲＭ９的嵌入式ＰＬＣ系统的实现方法，给出了以嵌入　式Ｌｉｎｕｘ操作系统为软件系统的嵌入式ＰＬＣ体系结构。详细分析了软件系统中驱动程序与应用程序的设计。　关键词：嵌入式系统；Ｌｉｎｕｘ；ＰＬＣ；ＡＲＭ９　中图分类号：ＴＰ２７３．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３－４８２３（２０１０）０４—０１１７－０４　

传统的ＰＬＣ经过几十年的发展，在工业控制领　

域得到了普遍的应用，但其兼容性差、开放性差等缺　点使传统ＰＬＣ已经不能满足用户的需要【】１。随着嵌　人式系统的不断发展，利用嵌入式系统硬件和软件　

资源构建嵌入式ＰＬＣ系统有着广泛的应用前景，通　过软件来实现传统ＰＬＣ的功能使得ＰＬＣ的稳定性　

和性价比大大提高，且具有良好的兼容性和开放性闭。　本文中嵌入式ＰＬＣ采用ＡＲＭ９作为嵌入式处理器，　

配合免费且具有开放式源码的Ｌｉｎｕｘ操作系统，设　

应用层　

软件层　

驱动层　

引导层　

硬件层　计了驱动程序和应用程序。　１嵌入式ＰＬＣ的系统框图　如图１所示。整个嵌入式ＰＬＣ系统由硬件层、　

驱动层、软件层、应用层构成。硬件层为系统的最底　

层。驱动层是软件层与硬件层之间的桥梁。软件层在　驱动层的基础上开发。包括嵌入式Ｌｉｎｕｘ内核、文件　系统、图形用户接口、任务管理等。驱动层和软件层　

构成嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统。应用层根据ＰＬＣ的控　

制要求。实现ＰＬＣ的控制功能。　

２０１２年２月　第３３卷第２期　计算机工程与设计　ＣＯＭＰＵＴＥＲ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　ＡＮＤ　ＤＥＳＩＧＮ　Ｆｅｂ．２０１２　Ｖｏ１．３３　Ｎｏ．２　

基于ＡＲＭ９的无线视频监控系统设计与实现　

赵春媛　，李萌　，韩会山。，刘福才　

（１．燕山大学电气工程学院自动化系，河北秦皇岛０６６００４；　

２．邢台职业技术学院电气工程系，河北邢台０５４０００）　

摘　要：为实现视频监控系统的便携性和可移动性，提出以ＡＲＭ９２ＯＴ＿ｓ３ｃ２４４Ｏ为中央处理器的嵌入式系统设计方案。对　

系统分别进行软硬件设计，硬件系统主要是设计外围硬件设备的原理图和ＰＣＢ图，对制作的电路板焊接并调试，针对调试　

过程中出现问题给予解决；软件系统中移植Ｌｉｎｕｘ操作系统并加载摄像头驱动程序。分别可以在Ｗｉｎｄｏｗｓ和Ｌｉｎｕｘ两个系　

统中实现视频监控，实验结果表明两种方案能实时实现视频的无线监控。　

关键词：高级复杂指令集系统计算机；硬件；印制电路板；Ｌｉｎｕｘ；视频监控　

中图法分类号：ＴＰ３６８．１　文献标识号：Ａ　文章编号：１０００—７０２４（２０１２）０２—０５２９—０６　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｖｉｄｅｏ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＲＭ９　

ＺＨＡＯ　Ｃｈｕｎ－ｙｕａｎ　，ＬＩ　Ｍｅｎｇ　，ＨＡＮ　Ｈｕｉ—ｓｈａｎ２，ＬＩＵ　Ｆｕ－ｃａｉ　

（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｙａｎｓｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ　０６６００４，Ｃｈｉｎａ　

２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉｎｇｔａｉ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉｎｇｔａｉ　０５４０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｍｏｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｖｉｄｅｏ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ＡＲＭ９２０Ｔ－　

现　代　计　算　机　＾　总　第　二　八　三　期　基于ＡＲＭ９和Ｚｉｇ　Ｂｅｅ　的智能家居系统的设计　

张延丽　，　阎有运　，　屠东兵　

（河南理工大学电气工程与自动化学院，焦作４５４０００）　

摘　要：结合嵌入式技术和ＺｉｇＢｅｅ无线通信技术开发了智能家居系统。给出了智能家居系统总　

体框架，对各部分的硬、软件进行了设计，并阐述了实现该系统的几个关键问题。用户可　

以通过网关对智能家居进行远程监控，在室内可以利用内嵌ＺｉｇＢｅｅ模块的手持设备　

（例如ＰＤＡ）对联网的家电设备进行集中管理和监控。　

关键词：智能家居；ＡＰ．＿Ｍ９；家庭网关；ＺｉｇＢｅｅ　

０　引言　

智能家居网络传输数据量小．无需太大的传输速　

度；家庭中的各种家电设备多．需要的网络容量大：信　

息的实时性要好．时延要短【Ｉｌ　ＺｉｇＢｅｅ是近几年发展起　

来的一种短距离无线通信技术，具有短距离、低功耗、　

低数据率、低成本、安全可靠等优点。ＺｉｇＢｅｅ的技术特　

点决定了其能很好的满足智能家居网络的上述需求　

１　系统总体方案　

智能家居网络的总体结构可以划分为外部网、家　

庭网关和内部网３个部分　外部网可以是小区局域　

网、有线电视网、电话网和Ｉｎｔｅ１３ｑｅｔ等．大多采用比较　

成熟的技术　内部网则是用于互连家庭内部各种家电　

设备的局域网，主要包括信息家电部分、环境控制（包　

括室温、照明、窗帘等）部分、安防报警部分和三表抄　

送部分。各部分又包含多个节点．每个节点即为通信　

的一个终端　各节点之间相互独立．某一个节点出现　

故障时不影响到其他节点的运行　家庭网关是连接家　

庭内部网和外部网的网络连接设备．将内部网接人外　

部网，为外部网络提供对家庭内部联网设备的控制功　

能；同时家庭网关允许家庭内部可以采用不　的联网　

技术，但由于我们定义的家庭内部网络只采用ＺｉｇＢｅｅ　

技术进行无线连接，所以我们不需要考虑家庭内部网　

络不同协议的转换　

智能家居系统的总体结构框图如图１所示　

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2012.09门窗专栏基于ARM的门禁系统的设计李晓强西安理工大学高等技术学院摘要：门禁系统是在传统门锁基础上发展而来的。近年来，随着自动控制技术、计算机技术、感应卡技术、生物识别技术等的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，其应用领域也更加广泛。但随着科技的发展，人们对门禁系统也提出了更多的实际功能要求，而目前市场上的门禁系统大多是基于单片机的理念设计的，这种门禁系统由于速度、接口和性能等方面的限制，已很难甚至不能满足人们的各种生活需求。因此设计一种高速度、高性能、低功耗、低成本且益于扩展的门禁系统迫在眉睫。考虑到ARM处理器具有较高的处理效率以及对各种操作系统的良好支持，本文提出了一套新型的门禁系统设计方案———基于ARM9的嵌入式门禁系统。此系统消除了以往门禁系统中依赖单片机作为主要控制芯片而导致的各种缺点，并将人体生物特征应用其中，利用人体生物特征的唯一性大大提高系统的安全性，促进其不断向前发展。关键字：ARM9；嵌入式门禁系统；人体生物特征1研究背景如今，门禁系统已逐渐发展成为一套现代化的、功能齐全的管理系统，它不仅仅作为人员进出的管理使用，而且还能提供公司或小区内部的有序化管理，出入口的实时视频监测等功能。在一些发达国家，门禁系统已经相对成熟，广泛地应用于智能小区、办公室、宾馆的各种房门、大门、人行通道管理方面。在国内，门禁系统也呈现出了迅猛发展的势头，在各种领域开始应用。目前，从国际、国内研发的门禁系统的控制手段来看，主要有键盘输入密码式门禁系统、接触式卡门禁系统、非接触式IC卡门禁系统、生物辨别系统等。虽然目前的门禁系统也能完成一些相应的基本功能，但其核心处理器大多主要依赖单片机来实现，扩展能力等有限，而随着嵌入式技术的不断发展，特别是基于ARM处理器的嵌入式系统，由于其可扩展性强、稳定性高、功耗低、性能和价格比合理等特点，已在实际生活中得到了广泛的应用。现以ARM9作为核心处理芯片，通过通信管理器完成主机与门禁控制器的通信，通过对门磁开关、门控开关、防盗报警探测器等传来的信息进行识别、分析，从而有效地监视并管理门的开与关，保证授权出入人员的自由出入，限制未授权人员的进入，对强行侵入的行为及其他异常情况予以报警等，以实现对出入事件或人员的有效检索管理。2系统设计原则探讨作为安全防范系统的重要部分，门禁系统正以远远高于其他安防产品的速度快速向前发展着，这与它遵循的设计原则是密不可分的。系统的设计一般应遵循以下原则：①安全性———设备及配件要符合安全标准，并能防人为破坏；②易扩展性；③易维护性———维护工作要尽量简单易行，无需使用过多专用工具；④先进实用性———使用的技术要先进，且在未来几年内不会被淘汰，但不可使用不成熟的新技术或不实用的新功能；⑤稳定可靠性———系统要运行稳定且保存和恢复设置方便；⑥实时性。3系统的功能模块设计本文研究的门禁系统主要由门禁控制器、管理主机、通信管理器、电控锁、读卡器、开门开关等构成。3.1门禁控制器的功能设计门禁控制器是门禁系统的核心，是主要的功能实现者，主要功能包括：初始化设置，读卡权限验证，开关门控制，前端信息的采集、传输和处理，考勤功能，设备I/O检测，人员信息管理功能，报警处理功能和网络通信功能等。其中，网络通信主要负责与主机的数据传输管理，接收管理器的配置信息，进行相应的处理并组织报文发送相应信息。门禁控制器将数据发送给远程主机，通过验证某一张卡是否为有效卡以及该卡是否达到开门权限，从而控制电控锁的开关。它正常运行时，若无用户动作及异常情况，则其处于空闲状态；若有异常发生则进行报警处理。22Doors&WindowsTM