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1、2008年10月枣庄学院学报Oct.2008第25卷第5期JOURNALOFZAOZHUANGUNIVERSITYVol.25NO.5基于ARM的油井用无线图像传输系统杨中国(枣庄学院物理与电子工程系,山东枣庄277160)[摘要]设计了一种以32位ARM微处理器为核心,以μC/OS-II为软件平台的油井用无线图像传输系统,并介绍了ARM微处理器控制GPRS模块进行无线网络信息传输的方法.3[关键词]ARM;GPRS;μC/OS-II;无线网络传输;图像传输[中图分类号]TN919.8[文献标识码]A[文章编号]1004-7077(2008)05-0048-030引言随
2、着油田自动化信息系统建设,油田内部逐步加强了对采油到输油过程的集中管理,要求建立油井远程视频监控平台,其目的是利用现场监控系统,实现数据源头自动采集,为各级管理部门应用提供开放的数据平台,对取得的实时图像数据进行统计、分析、优化,从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据.目前,ARM微处理器因其强大的处理能力、低功耗、较高的性价比,成为嵌入式开发[2]应用的热点.嵌入式应用系统与无线网络互连的结合,是现在乃至将来嵌入式应用的必然趋势.本系统依托中国移动的GPRS网,实现嵌入式发送端和接收端的可靠通信和无线图像数据传输,提供了一种基于ARM的GPRS无线传输方
3、案,通过GPRS模块登录GPRS无线网关GGSN连接到Internet实现上网,传送的数据可被任何接入Internet的具有公网IP的终端所接收.1系统总体设计系统结构如图1所示,发送端为体积很小的嵌入式设备,接收端可为手持机或PC机,通过移动GPRS无线网和Internet传递图像信息.图1系统结构图Fig.1structureofsystem3[收稿日期]2008-09-06[作者简介]杨中国(1980-),男,山东临沂人,枣庄学院物理与电子工程系助教、工学硕士,主要从事图像处理和嵌入式系统方面的研究.E-mail:yangzhong_guo@163.com.·48
4、·©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net杨中国基于ARM的油井用无线图像传输系统2系统硬件设计在系统硬件体系设计中,最关键的处理器的选择.该系统的发送端核心部分选用的是基于S3C44B0X32位微处理器的嵌入式系统,主要负责图像数据的读取、无线网络传输和一些控制任务.S3C44B0X处理器是一款由SamsungElectronicsCo.Ltd为手持设备[5]和一般类型应用设计的低功耗、高度集成的基于ARM7TDMI核的微处
5、理器.为了降低系统总成本和减少外围器件,这款芯片中还集成了许多部件,资源非常丰富,可以满足系统需要.发送端基本组成如图2所示.图2发送端硬件结构Fig.2Hardwarestructureoftransmitter2.1GPRS无线通讯模块在本系统中选用西门子的MC35作为GPRS通讯模块,来实现图像的无线传输.该模块结合语音、数据传输、短信服务等功能,最大传输速率可以达到85.6Kbps,具有丰富的AT指令使模块与微处理器通信,功能强大,操作灵活方便,特别适用于数据的监测和传输.2.2嵌入式摄像模块为了实现图像采集和压缩功能,经比较后采用D192嵌入式摄像模块,该模块
6、集成了数字信号处理器CMOSVGA图像传感器,大大简化了硬件设计,提高了系统工作的可靠性.它体积极小,十分适用于低功耗需隐蔽的应用场合.并可以将拍摄的RGB源图像转化成MJPEG压缩格式并通过8位数据口并行输出.2.3存储系统的扩展硬件开发平台上对存储器单元进行了扩展,使用了2M字节的flash用于保存程序映像和系统配置参数,SDRAM用于调试和运行程序,EEPROM用来保存一些系统的参数,例如发送端和接收端对应的密码,图像控制参数,GPRS设置参数等.2.4JTAG调试端口S3C44B0X中已经集成了JTAG功能,系统通过JTAG接口可实现对程序的仿真和对Flash的
7、擦写操作.JTAG接口比较简单,将相应引脚引出即可.3系统软件设计图像发送端是典型的嵌入式系统.在已经选择好的硬件平台上,选用了创维特信息技术有限公司开发的嵌入式开发工具ADTIDEforARM为应用软件开发环境,选用μC/[1]OS-II(MicroC/OS-IITheReal-TimeKernel)为嵌入式实时内核,在μC/OS-II平台上进行应用系统的开发.μC/OS-II是基于优先级的占先式实时内核,可以将一个完整的应用程序划分为几个任务,不同的任务执行不同的功能.整个系统包括了ARM的引导程序、μC/OS-II嵌入式网络协议栈、
