基于STM32F103與Marvell88W8686的WIFI無線監控視頻傳輸系統研發
中文摘要
在當今社會信息化進程不斷加速的時代背景下，眾多領域對于監控系統的需求日益增長，像車內安全監控、電梯運行監控等場景都離不開監控系統的支持。過去，不少領域普遍采用有線傳輸模式來構建監控系統，盡管這種模式具備傳輸速率快的優點，但高昂的成本和較大的局限性嚴重制約了其廣泛應用。如今，隨著無線技術的蓬勃發展與廣泛普及，越來越多的場景開始采用無線傳輸模式進行監控。無線傳輸模式不僅克服了有線模式成本高、靈活性差等弊端，還具備移動便捷、開發潛力巨大等諸多優勢。
本文設計并實現了一套基于STM32微處理器和WIFI技術的監控視頻傳輸系統。該系統通過CMOS攝像頭OV2640采集現場圖像，并借助支持IEEE802.11g/b標準的Marvell88W8686無線芯片，利用WIFI網絡將采集到的圖像實時傳輸至終端設備。通過在圖像采集現場建立穩定有效的通信鏈路，成功實現了視頻的無線傳輸以及電腦終端對現場情況的實時監控。本系統選用STM32F103作為核心微處理器芯片，確保了系統的穩定運行和高效處理能力。
綜上所述，本文完成了該監控視頻傳輸系統的硬件設計與軟件編程工作。實驗結果表明，該系統能夠穩定、流暢地捕捉圖像，并通過WIFI網絡將視頻數據實時傳輸至終端設備進行顯示，達到了預期的設計目標。
關鍵詞：無線傳輸技術；STM32微處理器；WIFI通信；監控視頻傳輸系統
目 錄
摘要………………………………………………………………………………………………I
ABSTRACT……………………………………………………………………………………II
第一章緒論…………………………………………………………………………………1
1.1課題研究的背景和意義…………………………………………………………………1
l.1.1課題研究的背景…………………………………………………………………1
1.1.2課題研宄的意義………………………………………………………………2
1.2國內外研究現狀和趨勢……………………………………………………………………2
1.2.1視頻傳輸系統的現狀和發展趨勢………………………………………………2
1.2.2 WIFI在視頻傳輸系統中的研究現狀………………………………………………2
1.3論文主要內容…………………………………………………………………………2
第二章系統硬件設計……………………………………………………………………3
2.1系統硬件方案的設計……………………………………………………………………3
2.2系統各部分器件的選擇……………………………………………………………………3
2.2.1系統的主控制芯片……………………………………………………………………3
2.2.2圖像采集CMOS攝像頭…………………………………………………………………4
2.2.3WIFI芯片的選擇……………………………………………………………………4
2.3硬件電路的設計…………………………………………………………………………5
2.2.1硬件原理圖的設計……………………………………………………………………5
2.3.2硬件PCB的設計………………………………………………………………………8
2.4本章小結……………………………………………………………………………………8
第三章系統軟件設計……………………………………………………………………10
3.1系統軟件方案的設計……………………………………………………………………10
3.1.1系統的軟件結構的設計………………………………………………………………10
3.1.2系統軟件工作流程的設計…………………………………………………………10
3.2圖像采集的程序設計……………………………………………………………………11
3.2.1SCCB總線………………………………………………………………………………11
3.2.2 OV2640輸出數據的時序分析…………………………………………………………12
3.2.3圖像數據的采集和讀取………………………………………………………………14
3.3圖像的壓縮和解碼…………………………………………………………………………14
3.3.1圖像的色彩空間模型…………………………………………………………………14
3.3.2圖像JPEG壓縮的原理…………………………………………………………………15
3.4 WIFI傳輸和顯示程序的設計………………………………………………………………16
3.4.1 SDIO協議簡介…………………………………………………………………………16 3.4.2 LwIP協議棧的介紹…………………………………………………………………18
3.4.3 LwIP協議棧的移植……………………………………………………………………18
3.5終端顯示程序的設計……………………………………………………………………20
3.6本章小結……………………………………………………………………………………21
第四章系統運行的情況和分析………………………………………………………………22
4.1監控上位機的顯示界面……………………………………………………………………22
4.2本章小結……………………………………………………………………………………22
第五章總結與展望…………………………………………………………………………23
5.1總結………………………………………………………………………………………23
5.2展望…………………………………………………………………………………………23
參考文獻……………………………………………………………………………………24
致謝…………………………………………………………………………………………25
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