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研究生:張琨輝
研究生(外文):Kun-Hui Chang
論文名稱:以ARM9為基礎的無線監視自走車
論文名稱(外文):Wireless Monitoring Mobile Robot Based on ARM9
指導教授:羅啓維
指導教授(外文):Chi-Wei Ruo
學位類別:碩士
校院名稱:龍華科技大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:75
中文關鍵詞:嵌入式系統視訊壓縮
外文關鍵詞:Embedded SystemsVideo compression
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本論文研究實現嵌入式無線監視自走車為構思。在硬體方面使用嵌入式開發平台做為自走車的核心板,在核心板以Samsung (三星)出產的S3C2440 做為微控制器。S3C2440內部使用ARM920T 為核心Central Processing Unit (CPU),包含四組Pulse Width Modulation (PWM) Timer、General Purpose I/O (GPIO)、Universal Serial Bus (USB),周邊設備。發展嵌入式無線自走車系統,馬達定位則使用編碼器模組與一個ALTERA FPGA 晶片構成,自走車以PWM 模式驅動,控制自走車速度,再以Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS)攝影機,由SKY2440_B開發版做視訊壓縮Joint Photographic Experts Group (JPEG)的處理,透過無線網卡802.11b通訊協定做為控制自走車的媒介與視訊畫面的傳送,讓用戶端可以監視整個自走車行走的視野。嵌入式系統下,建立802.11 無線區域網路平台,此嵌入式無線系統下,透過無線基地台,提供方便可攜式轉發 Mail 平台,並且配合WebCam 攝影機將所需要重要的畫面,透過E-Mail方式傳送到所需要的Mail中,完成無線Web Cam 來完成監測和實作的應用。
This thesis achieves the idea of embedded wireless surveillance self-propelled vehicle. In the hardware, we used embedded development platform with Samsung S3C2440 microcontroller as the main board.
S3C2440 uses ARM920T as core Central Processing Unit (CPU) and includes four Pulse Width Modulations (PWMs), Timer, General Purpose Input / Output (GPIO), Universal Serial Bus (USB) and so forth.
The motor positioning is composed by a codec module and an Altera FPGA chip. The self-propelled vehicle is driven and controlled speeds by PWM mode, and to use a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) camera to capture images and compress them using Joint Photographic Experts Group (JPEG) via a SKY2440_B development board, which is aimed at video and image compression. Besides, it also can deliver and transmit the video frame to the client side so as to surveillance whole view from the vehicle via 802.11b wireless network.
Under the WLAN platform, the system can easily send e-mails and appending important images to achieve the wireless surveillance application.
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 論文架構 3
第二章 嵌入式系統架構 5
2.1 系統硬體架構 5
2.1.1 ARM處理器 7
2.1.2 ARM9 S3C2440AL介紹 9
2.1.2.1 AMBA匯流排 13
2.1.3.1 USB 無線網卡週邊系統 13
2.1.3.2 馬達及驅動電路 14
2.1.3.3 視訊系統 16
2.1.3.4 供電系統 16
2.2 系統軟體架構 17
2.2.1 使用者(Client)端 22
2.2.2 伺服端(Server)端 24
第三章 Linux環境建置 27
3.1 發展環境 27
3.1.1 Virtual PC 28
3.1.2 Samba Server 30
3.2 Fedora 4作業系統 31
3.3 建立交叉編譯工具 32
3.4 嵌入式ARM Linux Kernel 34
3.5 開機載入程式BootLoader 42
3.5.1 BootLoader的種類 44
3.5.2 BootLoader VIVI 44
3.6 BusyBOX 46
3.7 Root 根檔案系統與YAFFS 檔案系統 47
第四章 系統移植 48
4.1 USB無線網卡驅動程式 48
4.2 USB WebCam驅動程式 50
4.3 PWM TIMER 52
4.4 JPEG壓縮 54
4.5 OpenCV 55
4.6 Mail 傳送器 58
4.6.1 信件編碼格式 58
4.6.2 修改SMTPClient 59
4.6.3 使用者與SMTP 伺服器之間互動 63
第五章 系統建構和實測 65
5.1 系統整合 65
5.2 系統實測 66
5.2.1 實驗一 66
5.2.2 實驗二 69
第六章 結論與未來展望 72
參考文獻 73
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