隨著家居智能化的發(fā)展，各種各樣的家居安全監(jiān)控設(shè)備不斷涌現(xiàn)，主要包括視頻監(jiān)控類,、傳感器監(jiān)控類和電話報警類。當前的安防設(shè)備主要還處在單獨工作的層次,，沒有連成系統(tǒng)，這不但造成布線網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和資源的浪費,，也不利于家居安全系統(tǒng)的有效管理?；趫D像與電話報警的數(shù)字家庭安全監(jiān)控系統(tǒng)以ARM9嵌入式系統(tǒng)為核心，利用無線圖像傳輸技術(shù)和電話網(wǎng)絡(luò),，整合了以上多種安防設(shè)備，在簡化家居安防設(shè)備的同時降低成本,，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能
    系統(tǒng)囊括了無線可視門鈴,、電話報警終端、平安鐘,、電控門鎖和煙霧、溫度等傳感器,，通過2.4 GHz無線傳輸模塊和有線電話網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)通信及報警功能,。系統(tǒng)以ARM9嵌入式為核心,，分為四大部分：安全檢測部分(包括平安鐘,、煙霧溫度傳感器以及撬門動作檢測)、圖像采集與處理部分,、無線傳輸部分及電話報警部分，其系統(tǒng)框圖如圖1所示,。

1.1 無線可視門鈴
    以ARM為主控核心,，當訪客摁響門鈴時,，攝像頭對訪客進行圖像采集,，編碼壓縮后通過2.4 GHz無線傳輸模塊進行傳送，讓主人在家中通過接收機的液晶顯示器查看,，同時可無線控制大門開關(guān)。
1.2 平安鐘
    平安鐘呼叫援助系統(tǒng)是居家老人的緊急救護系統(tǒng),。老人在家中一旦面臨突發(fā)疾病,、遭遇險情等緊急情況時，只需按動“平安鐘”的呼叫器(如掛在胸前的遙控按鈕),，系統(tǒng)可自動通過電信固話網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心聯(lián)系。
1.3 圖像監(jiān)控
    系統(tǒng)同時作為家庭安防裝置,，在大門門鎖被撬時，攝像頭會進行多次拍照并儲存,，同時立即通過電信固話網(wǎng)絡(luò)撥號告知主人或報警。攝像頭安裝于門內(nèi)側(cè)也有助于防止盜賊暴力破壞攝像頭,，同時利用“貓眼”也可實現(xiàn)廣角拍攝，可視范圍更廣,。
1.4 消防監(jiān)測
    如果家庭不幸出現(xiàn)火情，可通過煙霧傳感器和溫度傳感器檢測出來,，系統(tǒng)將通過電信固話網(wǎng)絡(luò)自動撥號告知主人并報警。
2 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計
2.1 圖像采集及無線傳輸電路設(shè)計
    圖像采集模塊采用OV9650,，由MINI2440嵌入式控制中心進行控制，通過防盜門的“貓眼”采集到視角更大的圖像,，然后交由S3C2440控制器處理,。
    圖像無線傳輸電路采用基于無線收發(fā)芯片nRF24L01的模塊,。nRF24L01是一款工作在2.4 GHz ISM頻段的單片無線收發(fā)芯片，芯片高度集成化,，僅需少量阻容元器件即可實現(xiàn)無線收發(fā)功能，具有極低的電流消耗,，硬件電路如圖2所示。

2.2 圖像接收與顯示終端設(shè)計
    圖像接收與顯示終端作為無線可視門鈴的一部分,，主要實現(xiàn)對主控中心傳來的圖像數(shù)據(jù)的接收和顯示，并控制電控門鎖的開關(guān),。模塊采用LM3S1138控制，由nRF24L01接收,，并通過2.4寸彩色TFT液晶屏LTM024D130顯示。LTM024D130支持16位真彩色顯示,，其位數(shù)R:G:B為5：6：5。液晶屏采用8位并行總線驅(qū)動,，與MCU的接口電路如圖3所示,。

2.3 電話報警終端設(shè)計
    電話報警電路采用雙音多頻(DTMF)信號編解碼芯片MT8888,。該芯片功能強,，具有Intel微處理器標準接口，功耗低(僅57.8 mW),，工作穩(wěn)定可靠，可用于電話自動撥號報警,。
    電話報警終端采用Atmega16控制，圖4為電話鈴流檢測電路,，模擬摘機電路及DTMF控制電路,。

2.4 平安鐘
    平安鐘做成無線編碼發(fā)射機,，采用TP2262進行編碼，然后利用315 MHz頻段的無線電進行發(fā)送,，老人只要在緊急情況下按住按鍵，即可不斷地發(fā)射一定規(guī)律的編碼,，主控部分接收解調(diào)后進行軟件解碼，識別出相應(yīng)鍵值,，撥號告知主人并報警。
    平安鐘的硬件電路如圖5所示,。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    系統(tǒng)包含三個用于控制的MCU，其中S3C2440為主控中心,，實現(xiàn)圖像采集,、編碼、發(fā)送功能,，系統(tǒng)異常檢測以及報警功能調(diào)度，嵌入Linux 2.4內(nèi)核,，軟件流程圖如圖6所示。

    LM3S1138為無線可視門鈴終端控制器,，實現(xiàn)功能為圖像接收、緩沖及顯示,，其軟件流程圖如圖7所示,。

    Atmega16為電話報警終端控制器,，實現(xiàn)功能為報警信號的接收和自動撥號報警，其軟件流程如圖8所示,。

    基于圖像與電話報警的數(shù)字家庭安全監(jiān)控系統(tǒng)最大的特點是集成多種常用家居安防設(shè)備,，有效整合數(shù)字家庭的多種資源,，降低成本，提高安防系統(tǒng)穩(wěn)定性,。系統(tǒng)攝像頭置于大門內(nèi)側(cè)，巧妙地透過大門的“貓眼”取景,，既提高攝像頭自身安全性,，又能有效實現(xiàn)廣角功能,，拍攝到更多信息，這是本系統(tǒng)的另一特色,。實現(xiàn)系統(tǒng)與家庭網(wǎng)關(guān)互聯(lián),，作為數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的子系統(tǒng)之一是以后的研究方向,。
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