摘 要

本设计是图像及时发布系统，要实现的功能是图像的采集与无线发送，实际上就是一个监控系统。随着人们防范意识的增强，监控系统随处可见，比如商场、超市、小区、马路上都可以见到它的身影，甚至有些居民家里也都安装了监控系统。在商场超市这些地方，需要解决安全以及管理问题，所以监控对于管理人员来说尤为重要。本设计提出一种图像的发布方法，能够有效地解决这个难题。

本文设计一种图像采集以及图像无线传输的微型系统。图像采集部分以STM32F407微控制器为核心，通过CMOS摄像头OV7620采集到图像后，在TFT液晶显示屏上显示以查看是否采集到图像。确认正确采集到图像后图像通过无线传输模块进行传输，在接收端将图像显示出来。该系统功耗低，工作稳定，成本低，图像采集速度快，基本可以满足监控需求。

关键词：STM32；OV7620摄像头；TFT；图像采集；无线传输

Abstract

This design is the image timely release system, to achieve the function of image acquisition and wireless transmission. In fact, it is a monitoring system. With the awareness of people to enhance awareness, the monitoring system can be seen everywhere, such as shopping malls, supermarkets, residential, the road can be seen on the figure, and even some residents have also installed a monitoring system. In shopping malls supermarkets these places, the need to address security and management issues, so monitoring is particularly important for managers. The design of an image release method, can effectively solve the problem.

In this paper, we design a kind of micro system for image acquisition and wireless transmission. The image acquisition part of the STM32F407 microcontroller as the core, through the OV7620 CMOS camera collected to the image, the TFT LCD display to see whether the image acquisition. To confirm the correct acquisition of the image through the wireless transmission module for transmission, the receiver will be displayed on the receiver. The system has low power consumption, stable operation, low cost, fast image acquisition speed, and can meet the requirements of monitoring.

Key words:STM32; OV7620 camera; TFT; Image acquisition; Wireless transmission

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的目的和意义 1

1.2 图像及时发布系统的国内外现状 1

1.3 本文研究的主要内容及章节安排 2

第2章 方案比较及设备选择 3

2.1 整体方案选择 3

2.2 模块方案选择 4

2.2.1 图像采集模块 4

2.2.2 无线传输模块 4

第3章 图像及时发布系统的硬件设计 6

3.1 系统硬件构成 6

3.2 图像采集部分硬件 6

3.2.1 核心芯片 6

3.2.2 供电电路 7

3.2.3 采集电路 8

3.2.4 显示电路 15

3.2.5 程序下载电路 18

3.3 无线传输部分硬件 18

3.3.1 nrf24l01无线数传芯片 18

3.3.2 串行外设接口 (SPI) 20

3.3.3 无线传输模块 20

3.4 本章小结 21

第4章 图像及时发布系统的软件设计 22

4.1系统软件总体设计 22

4.2软件开发工具及编程语言选择 22

4.3模块程序设计 22

4.3.1 系统初始化 22

4.3.2 数据采集及TFT显示程序设计 24

4.3.3 图像无线发送程序设计 24

4.4 本章小结 25

第5章 系统测试及结果展示 26

5.1 TFT显示测试 26

5.2 接收端图像 26

5.3 结果分析 27

第6章 总结与展望 28

6.1 论文工作总结 28

6.2 未来工作展望 29

参考文献 30

致 谢 31

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

图像中蕴含大量的信息，图像是人类获取获取信息的重要来源之一，人类从外界获取的信息很大一部分是通过视觉获得的。古语说“眼见为实”，所以说人类要获取准确的信息，对图像的获取是很重要的。很多时候，一个人获取的图像信息是有限的，比如对于超市的管理，为了防止顾客有意或者无意对商品造成破坏，以及小偷偷商品等行为，必须对每个角落多进行监看，但是个人无法做到对每个角落的实时观察，但如果仅仅靠人力来监管，那将耗费大量人力，且人还会出现走神、去上厕所等情况，无法确保监看有效。所以监控就非常有必要出现了，作为机器，可以做到实时监控，全天候工作，相比人力来说，又省钱又有用，它可以使个人在相同的时间内，观察获取到超出正常情况很多倍的图像信息，对于安全监测意义重大。

图像及时发布系统有较强的防范能力，对安防来说极其重要。安全防范系统除了包括图像监测系统外，还包括烟雾报警、声光报警、火灾报警等多个部分^[1]。图像监测具有直观、准确、实时、信息量大等优点，满足了许多场合的需求，因此大量应用于商场、超市、小区、学校、红路灯路口、医院等地方。该系统进入日常生活，给人们带来极大的便利。比如在小区里，用户不仅要防盗，家中安置了煤气输送管道、各种大功率电器，当用户不在家的时候，无法及时了解这些设备的情况，就埋下了煤气泄漏引发爆炸、电器烧毁引发火灾等一系列安全隐患。如果家中安装监控系统，不论去到哪里都可以及时了解家中情况，避免事故的发生。而在小区楼道中安装监控，能使管理人员在监控室中就可以观察到监测区域中的情况，给位于监控区域中的设备及人员提供了一定程度上的安全保障^[2]。因此，本课题研究的图像及时发布系统具有实际意义和很大的应用价值^[3]。

1.2 图像及时发布系统的国内外现状

在人们无法及时或者直接观察的场所，安装监控系统是一种实时、有效、真实的监控对象的手段。随着人工智能、网络通讯和嵌入式技术的发展，这些技术越来越多的被应用在监控系统当中，视频监控系统逐渐网络化和智能化。在视频监控系统的发展过程中，其发展大概可以分为三个阶段：基于本地模拟信号的监控系统、基于多媒体技术的监控系统、搭建在Web服务器上的的远程监控系统^[4]。

图像监控系统目前实现了全数字化。该系统处理信息的方式产生了巨大的变化，主要体现在系统的结构形式以及控制方式上，信息的采集、处理和传输方式改变也较大。基于这些改变，监控系统可以说进入了“五化”阶段^[5]：前端一体化、传输网络化、处理数字化、系统集成化、管理智能化。系统将不同设备以及嵌入式架构的输出进行了整合，通过综合多种技术来实现系统的集成化。在网络日益普及以及微处理器快速发展的今天，监控系统由原来的本地监控向远程监控发展，远程监控建立在网络视频服务器的基础上，网络视频服务器使视频流可以在网络上传输，只要有网络的地方，就可以实现图像传输。监控系统可以在相同的操作平台上实现统一管理和控制^[6]。智能化则体现在随着计算机功能日益强大，可以处理的信息不止有文本、数据、图像等，还可以处理视频、声音等，人们可以通过软件对监控系统进行控制和管理，可以进行的智能化控制包括视频、音频的切换、监控录像的输出、报警的输入等，通过这些智能化控制完成对事件的统计、分析以及处理。