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arm6818+linux智能监控系统设计流程图代码解析等资料

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河童|  楼主 | 2018-10-6 12:56 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
linux, 监控系统设计, 代码, 智能监控系统, ARM
(1)拷入程序后在屏幕上显示选择界面，点击开启后进入载入界面，载入的界面显示“智能安防监控系统”，和加载条；(2)当加载界面加载完成后，界面自动进入主界面；主界面要求功能模块显示“退出”按钮和“安防监控系统”，退出按钮是退出整个智能安防监控系统，而安防监控系统按钮则是进入监控操作界面；(3)当进入监控操作界面后，有四个功能按钮模块，分别是：开启（打开摄像头）、拍照、回显（显示已经拍的照片）、退出（退回到主界面）；(4)当退出整个智能安防监控系统后，想再次使用安防监控系统时，只需在界面上点击重启系统按钮；(5)详细流程如下图2-1所示：





图2-1  流程图

1



3  详细设计

3.1 LCD显示模块
首先通过open打开LCD屏幕驱动（/dev/fb0），然后通过read读取bmp图片数据。期间需要把24bmp的数据转换成32位的LCD数据，通过write将转换的32位数据写入屏幕驱动里面，之后关闭lcd和bmp。

最后将此模块封装成函数show_bmp()，以便调用。

3.2 屏幕触摸模块
首先打开触摸屏的设备驱动 /dev/input/event0，然后通过read从驱动读取触摸信息，之后自己定义结构体保存触摸信息，并分析触摸信息和使用触摸屏信息。

最后将此模块封装成函数get_xy()，以便调用。

3.3 多线程控制
通过pthread创建多线程，创建一条线程实时监控。

3.4  开启、关闭摄像头和拍照功能函数
代码流程：

              A.初始化摄像头

                 linuxapi_v4l2_device_init("/dev/video7")

                 /dev/video7:摄像头名字

                            ls  /dev/video* //先查看具体的video设备文件

                 /dev/video0  /dev/video2  /dev/video4  /dev/video6

      /dev/video1  /dev/video3  /dev/video5  /dev/video7

              B.控制摄像头去采集数据

                   linuxapi_v4l2_start_capturing();

              C.获取摄像头采集回来的数据画面（一帧的画面保存640*480）

                 typedef stuct Frame_Buffer{

                 char buf[1843200];//储存图像信息

                 int length;      //图像数据的长度

                 }Frame_Buffer；

                            Frame_Buffer fram_buf;

      linuxapi_v4l2_get_fream(&fram_buf);               

              D.显示采集回来的jpg图片画面

                 lcd_draw_jpg(80, 0, NULL, freambuf.buf, freambuf.length, 0);

                 x 起点，y起点        保存的图像数据   数据的长度

                 E.代码编译（获取code整个文件夹）

                 arm-linux-gcc *.c -o real_time_video -I ./libjpeg -L ./libjpeg -lapi_v4l2_arm -lpthread -ljpeg



                 F.运行失败的话

                   cd /lib

        libapi_v4l2_arm.so   //采集摄像头数据

                   libjpeg.so.8          //显示采集回来的jpg图片画面

3.5  主函数及控制监控操作界面代码

int camera()

{

              char pathname[20];

              show_bmp(0,0,800,480,"6.bmp",1);//进入监控

while(1)



   {

              get_xy();

                            if(x>640&&x<800&&y>360&&y<480) //返回主界面



                            {    c=1;

                                          break;

                            }



                            if(x>640&&x<800&&y>0&&y<120) //开启摄像头



                            {

                               //创建一条线程实时监控

                               pthread_t pid;

                               pthread_create(&pid, NULL, get_real_time, NULL);

                            }



                   if(x>640&&x<800&&y>120&&y<240) //拍照



                            {

                                get_picture_flag =1;

                            }



                            if(x>640&&x<800&&y>240&&y<360) //回显



                            {            

             c=1;            

                                          sleep(1);

                                          lcd_open();

                                          printf("hello\n");

                                          sprintf(pathname,"/getjpg/%d.jpg",jpg--);

                                          lcd_draw_jpg(0, 0, pathname,NULL, freambuf.length, 0);

                                          lcd_close();

                            }      /*回显功能*/

}}



int main(int argc,char**argv)

{   show_bmp(0,0,800,480,"8.bmp",1);

    while(1){

              get_xy();

              if(x>0&&x<250&&y>0&&y<100){

              show_bmp(0,0,800,480,"1.bmp",1);

              show_bmp(100,400,600,20,"2.bmp",1);

              sleep(1);//延时函数 */

              show_bmp(100,400,600,20,"3.bmp",2);

              while(1)

   {



              show_bmp(0,0,800,480,"4.bmp",1); //主界面

              get_xy();

              if(x>640&&x<800&&y>360&&y<800) //退出安防系统

              {   

              show_bmp(0,0,800,480,"7.bmp",1);

              break;

              }



    if(x>290&&x<510&&y>180&&y<300) //进入安防系统

              {            

    camera();

              x=0,y=0;

              }}}}

return 0;}复制代码4  调试与测试

(1)在本次课设中，在编写摄像头模块时，出现了开启摄像头后点击退出但是摄像头没有关闭，始终处于开启的状态；后经过仔细排查，发现启动摄像头后就一直处于死循环，而    /*  停止摄像头*/

linux_v4l2_stop_capturing();/* 卸载摄像头*/

linux_v4l2_device_uinit();

lcd_close();

这三句代码在死循环外面一直没有执行，所以摄像头一直处于开启状态；最后我在死循环内写了一个条件，定义一个整型变量C，当按下“退出”按钮后，给C赋值1，而循环内用if 语句判断当C=1时，执行break跳出循环

(2)摄像头与主菜单循环切换：在摄像头与主菜单的切换过程中，最开始只能通过主菜单进入摄像头功能一次，当退出到主菜单再次进入时摄像头设备会不能正常显示，解决办法当从摄像头功能切换回主菜单时，卸载掉摄像头模块，之后就能正常循环工作。

(3)客户端配置：在客户端配置时，忘记配置通信端口号，导致通讯连接失败。



总  结

操作各个模块，虽然单个的使用还是相对来说比较简单的，但是要把他们全部融合在一起，还是，花大量的时间和精力，去克服其中的一些困难。

本次课程设计基于arm6818开发板和Linux环境下实现的交叉编译进行设计，编译和运行。有如下不足之处：

按键判断不够灵敏，按键有时存在误判现象；

拍照后获取的照片在后期显示会出现裂纹，需进行多次刷屏才能清晰；

视频实时传输未能完成。

可拓展点：可以在摄像头传输的功能传输上进行延展，通过云平台等网络工具，将视频数据传输到网络平台中，然后通过手机app软件进行接收，实现对房间的实时监控，还可以加上人脸识别功能，自动捕获识别，当小偷进入房间时，自动抓拍，传输到主人手机上，并提示报警等。

通过嵌入式实践让我们更加清楚的了解嵌入式的应用及其重要性，更加近距离的了解其工作过程及实现方式。此次嵌入式课设同时也培养了我们团队合作以及解决问题的能力，在以后的工作中会更好的处理问题。

#include <stdio.h>

#include <fcntl.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/ioctl.h>

#include <unistd.h>

#include <pthread.h>

#include <strings.h>

#include <linux/input.h>

#include "lcd.h"

#include "api_v4l2.h"

#include <sys/mman.h> //头文件





int x=0,y=0;//获取到的坐标

int get_picture_flag = 0;//设置拍照变量

int uinit            =0;//退出变量

int ts_x, ts_y;

FrameBuffer freambuf;

int c;

int jpg;



int show_bmp(int x0,int y0,int w,int h,char *name,int flag)//位置  大小  图片路径

{

        //1.打开lcd屏幕驱动文件  open

        int lcd_fd=open("/dev/fb0",O_RDWR);

        if(lcd_fd<0)

        {

                printf("open fail\n");

                return -1;

        }

        printf("open ok\n");

         //2.申请共享内存  mmap

         char *p=mmap(NULL,800*480*4 ,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,lcd_fd,0);

         //3读取bmp图片数据  read

        int bmp_fd=open(name,O_RDWR);

        if(bmp_fd<0)

        {

                printf("open fail\n");

                return -1;

        }        

        printf("open ok\n");

        char bmp_buf[w*h*3];

        bzero(bmp_buf,w*h*3);

        lseek(bmp_fd,54,SEEK_SET);

         int ret=read(bmp_fd,bmp_buf,w*h*3);

                 if(ret<0)

        {

            printf("read from bmp fail\n");

                return -1;

        }

        printf("read from bmp  ok\n");

        //4.处理对应的颜色数据 24位bmp 转32 位 lcd  直接把转换好的数据赋值到内存里就可以了

        

        int x;//列

         

        int y;//行

        for(x=x0;x<(w+x0);x++)

        {

          for(y=y0;y<(h+y0);y++)

          {

                p[y*800*4+x*4+0]=bmp_buf[(h-1-(y-y0))*w*3+(x-x0)*3+0];    //B

                p[y*800*4+x*4+1]=bmp_buf[(h-1-(y-y0))*w*3+(x-x0)*3+1];      //G

                p[y*800*4+x*4+2]=bmp_buf[(h-1-(y-y0))*w*3+(x-x0)*3+2];      //R

                p[y*800*4+x*4+3]=0;      //A

          }

          if(flag==2)

           usleep(5000);

        }

        

        //5.关闭驱动文件 close

        close(lcd_fd);

        close(bmp_fd);

        munmap(p, 800*480*4);//释放内存

        

}





//获取触摸屏坐标

int get_xy()

{

        //1.打开触摸屏的驱动文件（/dev/input/event0）  open

        int ts_fd=open("/dev/input/event0",O_RDWR);

        if(ts_fd<0)

        {

                printf("open ts fail\n");

                return -1;

        }

        printf("open ts ok\n");

        //2.从驱动文件读取触摸后的数据并保存到输入子系统  read

        struct input_event xy;



         while(1)

         {        

          read(ts_fd,&xy,sizeof(xy));

         //3.分析获取到的触摸数据 x y

      if(xy.type==EV_ABS)

          {

                 if(xy.code==ABS_X)

                 {

                        x=xy.value;

                 }

                  if(xy.code==ABS_Y)

                 {

                        y=xy.value;

                 }

           /* if(xy.code==ABS_PRESSURE)

                 {

                         break;

                 } */

          }

          if(xy.type==EV_KEY)

          {

                if(xy.code==BTN_TOUCH&&xy.value==0)

         break;                                 

          }

               

     }

         printf("x %d  y %d\n",x,y);

}







void *get_real_time()

{

        int fd;

        static int jpg_num = 0;

        char pic_name[20];

        

        /* 打开LCD屏幕*/

        lcd_open();

        

        /* 初始化摄像头设备*/

        linux_v4l2_device_init("/dev/video7");

        

        /* 启动摄像头*/

        linux_v4l2_start_capturing();

        

        while(1)

        {

                // 实时监控

                /* 获取摄像头数据      存放jpg文件流*/

                linux_v4l2_get_fream(&freambuf);

                if(get_picture_flag ==1)

                {

                   get_picture_flag = 0;

                   x=0;

                   y=0;

                   //新建jpg

                   sprintf(pic_name,"/getjpg/%d.jpg",jpg_num++);

                   jpg=jpg_num;

                   int jpg_fd=open(pic_name,O_RDWR|O_CREAT,0777);

                   //把获取的数据存放进去

                    write(jpg_fd, freambuf.buf, freambuf.length);

                        printf("拍照成功%d",jpg_num);

                }                /*拍照功能*/

               

               

                /* 显示摄像头图像*/

                lcd_draw_jpg(0, 0, NULL, freambuf.buf, freambuf.length, 0);

               

                if(c==1)

                 {c=0;

                 break;

                }

        }

    /* 停止摄像头*/

        linux_v4l2_stop_capturing();

        

        /* 卸载摄像头*/

        linux_v4l2_device_uinit();

        lcd_close();

}



int camera()

{

        char pathname[20];

        show_bmp(0,0,800,480,"6.bmp",1);//进入监控

while(1)

   {

        

        get_xy();

                if(x>640&&x<800&&y>360&&y<480) //返回主界面

                {    c=1;

                        break;

                }

                if(x>640&&x<800&&y>0&&y<120) //开启摄像头

                {

                   //创建一条线程实时监控

                   pthread_t pid;

                   pthread_create(&pid, NULL, get_real_time, NULL);

                }

             if(x>640&&x<800&&y>120&&y<240) //拍照

                {

                    get_picture_flag =1;

                }

                if(x>640&&x<800&&y>240&&y<360) //回显

                {        

            c=1;        

                        sleep(1);

                        lcd_open();

                        printf("hello\n");

                        sprintf(pathname,"/getjpg/%d.jpg",jpg--);

                        lcd_draw_jpg(0, 0, pathname,NULL, freambuf.length, 0);

                        lcd_close();

                }      /*回显功能*/

        }

}



int main(int argc,char**argv)

{   show_bmp(0,0,800,480,"8.bmp",1);

    while(1){

        get_xy();

        if(x>0&&x<250&&y>0&&y<100){

        

        show_bmp(0,0,800,480,"1.bmp",1);

        //sleep(1);//延时函数

        

        show_bmp(100,400,600,20,"2.bmp",1);

        sleep(1);//延时函数 */

        //usleep(1);//秒

        show_bmp(100,400,600,20,"3.bmp",2);

        

        // show_bmp(0,0,800,480,"4.bmp",1);

        

        while(1)

   {

        show_bmp(0,0,800,480,"4.bmp",1); //主界面

        get_xy();

        if(x>640&&x<800&&y>360&&y<800) //退出安防系统

        {     

        show_bmp(0,0,800,480,"7.bmp",1);

        break;

        }

    if(x>290&&x<510&&y>180&&y<300) //进入安防系统

        {        

    camera();

        x=0,y=0;

        }         

    }           

}}

return 0;

}

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