野外图像无线传输系统需求规格与设计方案.docVIP

目录 1. 需求规格 2 1.1. 概述 2 1.2. 需求列表 2 1.2.1. 微波感应拍照功能 2 1.2.2. 照片定期传输功能 2 1.2.3. 终端低功耗电源管理 3 1.2.4. 终端状态监测 3 1.2.5. 运行环境需求 3 1.2.6. 结构需求 3 2. 设计方案 3 2.1. 总体方案 4 2.1.1. 野外图像无线传输系统通信概述 4 2.2. 野外拍摄终端硬件方案 5 2.2.1. 微波传感器感应模块 5 2.2.2. 微处理器MPU 6 2.2.3. USB摄像头 6 2.2.4. 无线模块 7 2.2.5. RTT实时时钟模块 7 2.2.6. 存储器NAND/DATA FLASH/SDRAM 7 2.2.7. LED指示灯 8 2.2.8. 调试接口 8 2.2.9. 复位监控 8 2.2.10. SD卡接口 8 2.2.11. 电源控制 8 2.3. 软硬件选型和成本 9 2.4. 软件 10 2.4.1. 软件总体介绍 10 2.4.2. 初始化流程 12 2.4.3. 拍照流程介绍 15 2.4.4. 上行通信流程介绍 17 2.4.5. 状态监测流程介绍 18 2.5. 工期预算 18 野外图像无线传输系统需求规格和设计方案 【缩略语】 缩略语 英文全称 中文含义 DC Digital Camera 数码相机 MCU Microcontroller Unit 微控制器（单片机） MPU Microprocessor Unit 微处理器 WDT Watchdog Timer 看门狗定时器 RTC Realtime Clock 实时时钟 RTT Realtime Timer 实时定时器 【摘要】 本文详细描述了野外图像无线传输系统的系统需求规格，并在综合考虑成本、性能和设计周期的基础上介绍了系统软硬件设计方案。 需求规格 概述 野外图像无线传输系统是一个在野外无人监守情况下对靠近拍摄点的物体进行拍照存储，并能将图像通过无线网络传输到控制中心的自动监控系统。系统分为两个子系统：一部分为野外拍摄终端，一部分控制中心数据接收和处理系统。本说明书主要对野外拍摄终端部分进行描述。 需求列表 微波感应拍照功能 平时系统处于低功耗的待机状态，当微波传感器感知有物体靠近时，MPU启动摄像头拍摄照片。只要传感器一直输出有效信号，就每20秒拍一张照片。 要求能感应到运动物体的距离为5～7米。 照片定期传输功能 MPU启动一个定时器（实时时钟RTC），每一天将存储的JPEG照片传输给服务器。终端通过AT命令控制EDGE模块(MC75)，用TCP/IP协议，建立FTP连接，发送彩信传输到server上。 补充修改： 传输频率改为每小时，如果读取时红外触发器有输出，则后延5分钟读取。读取需确认只读取新增文件。 两种传送方式，①压缩成100kB以内，通过彩信。②Resize到640*480分辨率，通过SMTP发送到可配置的email地址。 终端低功耗电源管理 由于在野外工作，希望用3Ahour的蓄电池可以维持1个月的工作，最少应当维持7天正常工作。所以，图像拍摄只在传感器有输出时候进行，图像的无线传输只一天一次。其他时间供电系统应当分别处于sleep或者power off状态。供电的dc/dc、ldo与单片机在同一个板子上。 补充修改： 图像传输每小时一次，晚间18PM～8AM，每两小时一次。 建议：传输间隔和时间段可配置 终端状态监测 MPU实时监测电池电量，电量达到警戒线时报警并将状态信息发送给服务器或供服务器查询状态。 运行环境需求 适于野外使用，低温高温都可以工作。工作温度范围为： 结构需求 整个系统+蓄电池安放在一个箱体中 升级维护需求 本地可通过USB升级软件。 设计方案 总体方案 野外图像无线传输系统通信概述 图表 1 系统总体框图 如上图，野外拍摄终端和服务器通过EDGE网络进行数据通信。多个拍摄终端和服务器组成一个小区网络。 野外拍摄终端硬件方案 如下图所示，虚线代表可选的模块或连接关系。 图表 2 野外拍摄终端硬件框图 下面对各个模块进行详细说明： 微波传感器感应模块 微波感应模块能感应到靠近拍摄点的物体并发送信号给MPU。 红外传感器感有两种，一种是发送端和接收端对着放，距离可以达到20米，安装不方便，且方向性较强，另一种发送端和接收端在一起，但距离较近，一般不超过1米。 因此，使用微波传感器，所选型号感应距离为10米，价格15元/对，电源电压5V，感应后输出低电平开关量。 传感器的感应范围和摄像头的拍摄范围示意图如下。需要根据物体移动速度、监测距离、照相机的拍摄范围和传感器的感应范围决定计算一对传感器是否够用。 微处理器MPU MPU为整个终端的控制和处理中心。其功能为接收