基于STM32的新型家庭报警器的设计与实现

作     者：张义显 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：焦斌亮

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0838[工学-公安技术] 0802[工学-机械工程] 

主      题：视频监控 运动检测 μC/OS-II GPRS STM32 

摘      要：随着人们生活水平的日益提高,家庭安全问题已经越来越受到人们的重视。本文在分析了国内外家庭安防现状和已有智能监控报警器的基础上,将图像处理与嵌入式技术相结合,设计了一款基于STM32的视频监控系统,利用GPRS无线技术、手机等实现对室内环境的远程监控。本文首先根据国内市场环境确定了系统设计的目的和原则,对系统整体进行了设计,并介绍了系统硬件平台STM32的相关知识以及安防监控系统所采用的嵌入式技术、GPRS技术和图像处理技术等。其次,依据模块化的设计思想将整个嵌入式系统的硬件电路划分为三个模块,分别为主控模块、OV7725图像采集模块和GPRS无线通讯模块,介绍了各模块所采用芯片的特性以及与STM32之间的通信接口,并设计了电路原理图。再次,研究了安防监控中的警情监测算法和JPEG图像编码。针对本系统所采用的硬件平台设计了一种基于背景差分法和帧差法的运动检测算法,并改良了图像连通域标记算法之一的两遍法。在检测到运动目标后,提取运动目标形状特征,并依据长宽比与面积特征对目标做出判别,一旦出现警情,则主动发送彩信至用户手机。最后,实现了各硬件外设的驱动程序,将μC/OS-II操作系统和FAT文件系统移植到STM32平台,实现了短信和彩信的收发程序。基于μC/OS-II设计了包含四个任务的应用程序,并进行了系统测试。