摘 要：本設(shè)計中作為家用小型火災(zāi)報警系統(tǒng)，集成了火災(zāi)傳感器、煙霧傳感器等，使用STM32F407作為微處理器，通過外圍的傳感器對現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)警，將攝像頭OV7670所截取的圖片由GPRS模塊以彩信方式傳送到戶主手機(jī)上，進(jìn)行及時的情況報警，排除隱患。

關(guān)鍵詞：STM32；傳感器；攝像頭；OV7670

1 模塊介紹

1.1 芯片和攝像頭介紹

本設(shè)計中核心處理器是STM32F407，該芯片作為低端高速的32位處理器，以Cotex-M4為內(nèi)核，STM32F407里面配置非常強(qiáng)大的了，它擁有的資源包括：具有192KB SRAM、1024KB FLASH、1個 SDIO接口、1個FSMC接口、1個10/100M 以太網(wǎng)MAC控制器、1 個攝像頭接口以及112個通用 IO口等。OV2640是OV（OmniVision）公司生產(chǎn)的一顆1/4寸的CMOS UXGA（1632*1232）圖像傳感器。

1.2 ATK-SIM900A GSM/GPRS 模塊

GPRS模塊采用的是ATK-SIM900A-V15。ATK-SIM900A 模塊板載 SIMCOM 公司的工業(yè)級雙頻GSM/GPRS 模塊：SIM900A，工作頻段雙頻： 900/1800Mhz，可以低功耗實(shí)現(xiàn)語音、 SMS（短信、 彩信）、數(shù)據(jù)和傳真信息的傳輸。

1.3 傳感器部分模塊

本設(shè)計選用離子式煙霧傳感器，離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運(yùn)用到各種消防報警系統(tǒng)中，性能遠(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報警器。同時，還有熱釋電紅外傳感器PMS11，火災(zāi)是否能夠準(zhǔn)確的探測到取決于所選擇的熱釋電紅外傳感器。

2 硬件和軟件實(shí)現(xiàn)

2.1 硬件實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)整體功能分析的基礎(chǔ)上劃分各個模塊。整個系統(tǒng)大致分四個部分：傳感器接收部分、攝像頭圖像采集部分、圖片壓縮和解壓存儲部分、GSM模塊發(fā)送部分。硬件電路設(shè)計。

處理器和外部模塊外設(shè)接線圖

處理器芯片STM32F407的FSMC將外部設(shè)備分為兩類：NOR＼PSRAM設(shè)備、NAND/PC卡設(shè)備。他們共用地址數(shù)據(jù)總線等信號，他們具有不同的CS以區(qū)分不同的設(shè)備，TFTLCD就是用的FSMC_NE4做片選，其實(shí)就是將TFTLCD當(dāng)成SRAM來控制。攝像頭模塊OV7670與STM32F407的DCMI接口進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)攝像頭功能。DCMI 接口的捕獲模式支持：快照模式和連續(xù)采集模式。

2.2 軟件部分

本系統(tǒng)中最重要的就會圖像采集的軟件的程序設(shè)計思路，通過初始化后，傳感器采集數(shù)據(jù)，如果出現(xiàn)異常，將現(xiàn)場攝像頭采集的現(xiàn)場圖片信息存入SD卡，然后進(jìn)行發(fā)送給用戶手機(jī)端。通過攝像頭對現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控，特別是對現(xiàn)場的報警指示燈進(jìn)行識別，當(dāng)碰到報警信號時，處理器就會就會采集現(xiàn)場圖像存儲到內(nèi)存卡中，然后通過串口與對GPRS模塊發(fā)送AT指令控制模塊以彩信的形式發(fā)送到用戶手機(jī)上，最后用戶也可以以短信的形式發(fā)送到終端解除警報。

下面攝像頭圖片采集：

//當(dāng)采集完一幀 JPEG 數(shù)據(jù)后，調(diào)用此函數(shù)，切換 JPEG BUF.開始下一幀采集.

void jpeg_data_process（void）

{

DMA2_Stream1 ->CR&=～（1<<0）；

while（DMA2_Stream1->CR&0X01）；

jpeg_data_len=jpeg_buf_size-DMA2_Stream1->NDTR；

……

DMA2_Stream1 ->NDTR=jpeg_buf_size；

DMA2_Stream1 ->CR|=1<<0；

……

}

//JPEG 測試

void jpeg_test（void）

{

……

DCMI_Start（）；

while（1）

{

……

p=（u8*）jpeg_buf；

for（i=0；i

while（（USART2->SR&0X40）==0）；

USART2->DR=p[i]； }

}

……

}

其中用到了SCCB總線時序模擬，所有圖像處理功能過程包括伽瑪曲線、白平衡、對比度、色度等都可以通過 SCCB 接口編程。

3 結(jié)束語

該設(shè)計實(shí)現(xiàn)了家用火災(zāi)報警器的基本功能，通過實(shí)驗(yàn)得到了滿意的結(jié)果，今后的實(shí)踐設(shè)計中可以對火災(zāi)預(yù)警后的反應(yīng)聯(lián)動做進(jìn)一步拓展。

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作者簡介：劉魏（1990，10-），男，漢族，湖南衡陽人，碩士在讀，南華大學(xué)，研究方向：嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用。