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1、多媒体课室监控管理系统 Monitoring and control system in multimedia classroom摘要 本系统以S3C2410作为主控制器，以嵌入式Linux为操作系统，使用了Embest EduKit-III 教学实验平台中HOST USB 、串口、触摸屏、RJ45等资源实现了对多媒体课室的视频、温度等信息的采集和传输. 系统包含了图像采集系统，zigbee无线传感器网络系统，读卡门禁系统，远程控制系统。整个系统是一个实时远程监控和管理系统，利用嵌入式linux操作系统对多种任务的调度，把各个系统采集到的信息，并处理各种监控中心发送的控制信息，快速方便控制课室
2、的各种设备和降低多媒体课室管理成本关键词：S3C2410、嵌入式Linux、CS8900A、传感器、ARM9 ZigbeeAbstractBase on the embedded processor S3C2410 of Embest Edukit III board, this system uses Embedded Linux as operating system and take advantage of the hareware resouces on Embest Edukit III board such as UART , HOST USB , touch screen,RJ
3、45 and so on. It implement the functin inculde video ,audio,temperture data collection and transmission.the system also include an access control system,so it can be used for security monitoring and checking on work attendance.the whole system is a realtime remote monitoring and control system,it us
4、es the data collected to control every device in the classroom and cuts down the cost of management. Keywords: S3C2410、Embedded Linux、CS8900A、sensor、ARM9 Zigbee目录12019整理的各行业企管，经济，房产，策划，方案等工作范文，希望你用得上，不足之处请指正第1章 绪论 多媒体电化教学、网络教学、远程教学等已在全国各地悄然兴起。各式各样的先进设操作越来越复杂，使用户在使用时感到相当不便。多媒体中央控制系统利用计算机及微电脑技术对多媒体电教室
5、、会议室中的各种设备进行集中控制、管理。 随着各类学校的快速发展，面对新时代对教育的要求，多媒体教室必然会越来越多。也许一间小学或者一间中学的多媒体教室并不多，可以用人工的方法来管理。当需要管理的是整栋教学楼或者跨校区的多媒体教室，再用人工在每天上课的时候打开多媒体设备，下课之后又一间一间地巡查关闭及设备情况，将会是一个巨大的工作量。 随着校园网络和多媒体教室的快速普及，整个学校的计算机网络建设将越来越受到教育人士的重视。多媒体电化教学的无纸化、网络化和远程化，正以崭新的面貌和非凡的教学手段进入各大、中、小学校，对过去传统校园建设来说无疑是一次重大的飞跃和变化。采用多媒体智能管理系统，不仅可以
6、更好节省人力管理，也更进一步挖掘多媒体教室的作用。 同时通过实现这个系统，可以很方便地移植方案到工厂仓库管理及物流系统，办公室设备管理和安防系统。采用多媒体智能管理系统，不仅可以更好节省人力管理，也更进一步挖掘多媒体教室的作用。 同时通过实现这个系统，可以很方便地移植方案到工厂仓库管理及物流系统，办公室设备管理和安防系统，通过增加流媒体服务器实现学校间和校区之间的视频会议等方面应用。第2章 系统方案本系统由以S3C2410为处理器的客户端，和以处于控制中心的PC机的服务端组成。客户端通过局域网可以把视频、传感器、读卡器收集的信息传送给服务端，并能接收服务端的命令对课室的各种设备进行控制。利用嵌
7、入式linux 对整个管理系统进行繁多任务的调度。Zigbee传感器网络方便地将各种传感器的信息发送到设备。根据需要还随时可以扩充zigbee对各种设备的控制。系统具有良好的图形界面，用户可以通过客户端的触摸屏对视频、各类传感器和读卡器的工作状态进行设置，也可以根据需要对系统控制课室内的各种设备进行设置。 利用这个智能管理系统，不仅可以直观地看到每个多媒体教室的投影仪，电脑，以及各种设备的使用情况，也能随时监控教室的及人员的状况。利用智能的管理系统可以用软件提供的扫描检查功能方便的控制下课后各种设备的关闭。管理系统的课程管理功能更进一步发挥多媒体的智能化，可以根据设定的课程时间表打开以及关闭多
8、媒体设备。利用校园里一卡通功能管理系统不需要另外增加成本就可以实现简单的门禁功能，还可以记录学生以及老师的考勤情况。另外，系统的安全监控可以简便地与物业管理的消防安防等系统无缝相连，扩展系统的功能。第3章 功能与指标3.1功能（1）、课程管理功能。根据预先设定课程时间可以定时控制及检查设备的开关及开关。（2）、考勤及门禁功能。利用校园一卡通实现门禁的管理，允许管理人员开关教室，允许在特定时间开关。利用校园卡识别与服务器的通信实现考勤的管理。（3）、监控功能。利用各种防火防烟感应器实现对教室的安全管理。利用Zigbee网络将设备的使用情况进行搜集，可以方便统计各种设备的使用情况，以便使设备长久可
9、靠运行。利用教室里的摄像头，可以随时监控考试或者上课的情况。（4）、远程控制功能:系统可以通过局域网接收控制中心发出的命令控制多媒体课室的各种设备。（5）自动控制功能：在无人值守情况下电器按自定规则运作。（6）、环境/模式能源管理功能。根据环境对多媒体教室的窗帘还有照明管理，节省电能的消耗，环保。（7）、防盗功能。利用红外探测器监控是否有人非法进入课室。（8）、系统中加入了Zigbee模块用于传感器信息的无线传输，因此安装方便。3.2 指标3.2.1传输速率系统客户端与控制中心之间的数据传输速率不小于1Mbps；3.2.2传感器指标温度传感器：温度测量范围为-40+85 ，精度为2。烟雾探测器
10、：工作电压：电池9V工作温度：-10+50检测范围：20平方米静态电流：200uA有线双鉴红外探测器：工作电压：9V工作电流：18mA工作温度：-20+50探测距离：6-12米感应角度120度圆锥角 3.2.3摄像头高解析度35万像素， 色彩位数 24bit ，USB接口。3.2.4zigbee无线传感网络1.网络协调器（PAN）：工作电压 5V，功耗 150mw，传输命令时延小于15ms，其他指标同传感器无线传输模块。2.传感器处理节点：工作电压3V，温度范围-25到70度，工作时的电流损耗小于27mA，入网时间小于3s，定时信息发送周期为1.5s，报警按钮延时小于10s,调制方式是Q-QF
11、SK.3.2.5突发事件响应当发生火灾或非法入侵等突发事件时，客户端通知控制中心的时间不超过5秒。第4章 实现原理4.1系统硬件我们的系统硬件主要包括Embest EduKit-III教学实验平台、Zigbee发送和接收模块、网眼V3000摄像头和各类传感器等，由于摄像头和传感器将在视频采集和安全监控那里提到，因此在这里不作介绍。Embest EduKit-III 教学实验平台是一款功能强大的32 位的嵌入式开发板，里面采用了SAMSUNG 公司的以ARM7TDMI-S 为内核的处理器S3C44B0X,同时可以兼容S3C2410,具有JTAG 调试等功能。板上提供了一些键盘、LED 和串口、U
12、SB等一些常用的功能模块，并且具有IDE 硬件接口，CF 存储卡接口、以太网接口和SD 卡接口等等，对用户在32 位ARM 嵌入式领域进行开发实验非常方便。 图4.1-1板功能模块Embest EduKit-III 教学实验平台的核心是其处理器S3C2410,S3C2410韩国三星电子公司一款基于ARM920T内核的16/32为RISC嵌入式微处理器，主要面向手持式设备以及高性价比、低功耗的应用，在系统中主要用到的S3C2410的资源如下：1个LCD 控制器（支持STN和TFT带有触摸屏的液晶显示屏）；SDRAM控制器3个通道的UART触摸屏接口2个USB主机接口，1个USB设备接口；Zigb
13、ee发送和接收模块采用的是成都无线龙的C51RF-3开发套件，它的控制芯片采用的是CC2430，运用该芯片进行开发主要是因为CC2430是一款基于51内核的控制芯片，这样ZigBee就变为51代码组成的一堆软件。无论是无线数据传输、路由算法或网络拓扑等都是各种函数的组合、代码组合。任何人熟悉C51编程，就较容易熟悉ZigBee的代码，同时将自己的应用代码和ZigBee结合在一起。 图4.1-2 Zigbee模块实物图4.2操作系统本系统的操作系统采用嵌入式Linux。Linux具有内核小，效率高，源代码开放，内核直接提供网络支持等优点。但嵌入式系统的硬件资源毕竟有限，因此不能直接把Linux作
14、为操作系统，需要针对具体的应用通过配置内核、裁减shell和嵌入式C库对系统定制，使整个系统能够存放到容量较小的Flash中。Linux的动态模块加载，使Linux的裁减极为方便 ，高度模块化的部件使添加非常容易。正因为Linux的上述优点，在本文实现的平台上，使用的操作系统是对Linux进行了定制的armlinux。它启用了MMU（内存管理单元），是针对支持MMU的处理器设计的。 Linux采用2.4.18内核，打上Linux-2.4.18-rmk7-pxa1-mz5.tar.bz2.edukit2410.patch补丁。交叉编译工具采用Cross2.95.3。在Menuconfig选项中选
15、中了支持USB Support、USB Camera OV511 Support 和Led支持静态加载。4.3用户界面 本系统使用Qt来开发客户端用户界面。开发软件包括tmake1.11,Qt/Embedded2.37，Qt2.3.2 for X11,Qtopia1.70，e2fsprogs。 系统采用中文显示，并支持触摸屏输入，具有良好的用户交互接口。 4.3考勤系统考勤系统的大体功能为：客户端把从读卡器获得的卡号通过网络传输程序传输给服务端，服务端程序运用SQL语言查询数据库，把查询结果显示和记录起来，然后又通过网络传输给客户端并显示出来。具体做法如下：读卡器通过RS485接口接到Edukit实验箱，客户端有一进程采用Select语句一直监听是否有数据到来。当有卡读入时，读卡器把卡号发送至串口。该进程就会收到数据后，然后通过有名管道传到网络程
