基于Hi3512的塔机视频监控系统的设计

论文摘要

近年来，随着城市建设的发展和高层建筑物的增加，塔式起重机（以下简称塔机）的使用数量不断增多，塔机的广泛使用对提高建筑机械化程度，提高施工速度，保证施工质量，减轻工人的劳动强度起到了极大的作用。但是，在用塔机于对人或物料的进行垂直升降和搬运时，是很容易出事故。长期以来，如何实时知道塔机的状态并对潜在的危险做出有效地解决是一个难题。国外在60到70年代就运用视频监控系统使塔吊司机直接站在施工作业区，进行现场指挥和各种动作的操作。而在我国，目前使用视频监控系统监控塔机也是方兴未艾。因此，本文设计一款适合于塔机的视频监控系统，使塔吊司机能够有效的进行现场指挥和操作，有效的避免各种事故的发生。目前，在监控市场上，视频监控系统解决方案很多，如何选择一种适合的方案很重要。选择一种方案，我们主要从技术难度、画面质量以及研发成本等方面考虑。在综合考虑之后，本文提出了一种基于嵌入式技术的视频监控系统的实现方案。系统是以华为海思的多媒体处理芯片Hi3512为核心平台，远端摄像头采集视频信号，以CVBS信号格式输入TW2865；TW2865采集PAL视频信号，并转换成数字信号通过BT.656接口输入Hi3512；Hi3512收到视频后，经过图像处理，进行H.264编码；编码后的数据可以存储在SD卡内，或者Hi3512本身解码，在经过TW2865的数模转换后播放。本文首先介绍Hi3512处理器的相关知识，重点介绍了本系统所采用的基于ARM9+DSP核的多媒体芯片Hi3512，用模块化的方法设计了Hi3512主要外围电路：电源模块、主控电路模块、存储模块、视频处理模块、网络接口模块、端口控制电路模块等，并详细的阐述各个模块。然后介绍本系统嵌入式Linux操作系统的运行环境配置及运行过程，以及如何在Hi3512硬件平台上进行系统引导程序HiBoot和Linux内核的编译与移植。再接着介绍在Linux操作系统下，进行系统的应用程序的开发。再接着对本系统的软件功能进行了调试。最后对全文进行了总结与展望，并提出了自己的建议。本文实现了一种数字化、智能化的监控解决方案，采用国产CPU（Hi3512），降低开发难度和成本，并且具有很高的可靠性和稳定性，具有很好的工程实践和现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 本文的研究内容及章节安排
• 第2章 硬件电路的设计
• 2.1 硬件电路总体方案设计
• 2.2 电源电路的设计
• 2.3 主控电路的设计
• 2.4 存储模块电路的设计
• 2.4.1 DDR2 接口电路设计
• 2.4.2 SMI 电路的设计
• 2.4.3 MMC/SD 卡接口电路的设计
• 2.5 视频处理模块电路的设计
• 2.5.1 摄像头视频输入
• 2.5.2 视频采集处理模块
• 2.5.3 Hi3512 视频输入输出单元设计
• 2.5.4 Hi3512 视频压缩解压模块介绍
• 2.6 以太网接口设计
• 2.7 USB 接口电路设计
• 2.7.1 USB 1.1 HOST
• 2.7.2 USB 2.0 OTG
• 第3章 嵌入式 Linux 环境配置
• 3.1 嵌入式开发环境
• 3.2 搭建开发环境
• 3.3 U-boot
• 3.4 Linux 内核
• 3.5 根文件系统
• 3.6 烧写内核和根文件系统
• 3.7 启动 Linux
• 第4章 视频应用软件开发
• 4.1 VI 模块
• 4.2 VO 模块
• 4.3 开发前介绍
• 4.3.1 更新开发环境
• 4.3.2 加载 MPP 模块
• 4.3.3 MPP 平台系统初始化、系统去初始化
• 4.4 本设计开发
• 4.4.1 设计目的
• 4.4.2 工作流程实现
• 4.4.3 应用程序源代码分析
• 第5章 系统测试结果与分析
• 5.1 系统硬件电路板
• 5.2 系统软件调试
• 5.2.1 电路板环境设置
• 5.2.2 本系统程序运行
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录 B 系统实物图