基于无线wifi网络的视频监控小车

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1、基于无线wifi网络的视频监控小车作者：郑州轻工业学院李阳杨坤兴刘洋指导教师：郑安平石军　　作品简介　　随着网络和图像采集技术的不断发展与成熟，网络视频监控系统在公共安防、家庭防盗、危险环境远程监控等领域发挥着越来越重要的作用。传统的视频监控大多采用有线网络，导致网络布线复杂、造价高，而免付费的无线网络传输数据量少，不适合传输图像信号。为解决上述问题，我们设计了一个基于无线wifi网络的视频监控小车(如图1所示)。　　　　本系统以STC15F2K61S2单片机为主控制核心，采用大亚科技的一款无线路由器(可接USB摄像头)作为图像采

2、集传输、信息收发媒介，向支持wifi的上位机(LinuxPC、WindowsPC、Android手机或Android平板电脑)实时传送图像信息，远处的监控人员根据小车采集的图像信息，了解监控现场的实时信息，并可以通过上位机控制小车的前进、后退、转向等运动，进一步掌握监控人员想要获取的信息。若将无线路由器接入Internet，那么在世界上任何一个有网络的地方都可以通过路由器的唯一IP地址来对此监控小车进行操控。　　使用说明：　　1、接上电池，打开电源总开关，给单片机最小系统和路由器上电，打开电机驱动板开关，等待路由器启动完成(一分钟

3、左右)。　　2、启动上位机软件，点击相应控件进行操作即可。　　3、通过对键盘上的上、下、左、右方向键和空格键分别实现对监控小车的“前进”、“后退”、“左转”、“右转”、“停止”控制，或使用鼠标点击上位机软件窗口上的“前进”、“后退”、“左转”、“右转”、“停止”按钮实现对小车的控制。　　平台选型说明　　STC15F2K61S2单片机开发板　　设计说明　　1、监控系统组成与工作原理　　无线视频监控小车的工作原理如图2所示。系统包括上位机软件、无线路由器及图像采集设备、单片机系统、动力系统及其驱动电路。　　　　上位机使用QT编写，通过

4、窗口内嵌入网页浏览器的方式，连接到无线路由器，能够观看到摄像头的实时视频，并发出操控命令。无线路由器及图像采集设备使用的是大亚科技DB120路由器，在路由器上刷入Openwrt系统，安装开源的软件MJPG-Streamer，把摄像头挂载在路由器上，使之成为一个网络视频服务器。单片机系统采用的是STC公司的15系列高端8位单片机，使用串口将单片机与路由器进行通信。使得命令信号能够通过路由器发给单片机。单片机机向小车发命令，小车按照命令执行前进、后退、左转、右转的命令，同时将视频信号发回上位机。车模通过两个电机驱动，前部以万向轮作支撑

5、，利用两个电机的差速实现小车转弯。　　2、系统硬件设计　　2.1无线路由器部分　　无线路由器选择的一个重要指标就是它必须具有USB主接口(用来连接USB摄像头)和串口引出(用来与单片机通信)，在软件上目前无线路由器上运行的多为OpenWrt操作系统。相对原厂固件而言，OpenWrt不是一个单一、静态的固件，而是提供了一个可添加软件包的可写的文件系统。这使用户可以自由的选择应用程序和配置，而不必受设备提供商的限制，并且可以使用一些适合某方面应用的软件包来定制你的设备。对于开发者来说，OpenWrt是一个框架，开发者不必麻烦的构建整个

6、固件就能得到想要的应用程序;对于用户来说，这意味着完全定制的能力，与以往不同的方式使用设备。　　本系统中的路由器的固件版本已安装了丰富的设备驱动软件，通过简单配置即可识别市场上大多数USB摄像头。另外该系统支持自动识别和挂载USB在容量存储设备，在安装软件时，只需将软件拷贝到U盘中，通过命令行命令进行安装，无需重新安装整个系统，极大地方便了调试。为完成图像采集，还需在路由器上安装相应的上层应用软件，经过综合考虑，本系统采用MJPG-STREAMER作为视频服务器。　　2.2单片机系统　　本系统采用STC15F2K61S2高端8位单

7、片机作为主控制核心，单片机最小系统电路采用大赛组委会指定的stc15单片机开发板。　　STC15系列单片机是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速、高可靠性、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机采用第八代加密技术，加密性超强，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8~12倍。单片机内部集成高精度R/C时钟，±1%温漂，常温下温漂5‰，5MHz~35MHz宽范围可设置，可彻底省掉外部昂贵的晶振和外部复位电路(内部已集成高可靠复位电路，8级可选复位门槛电压)。用此单片机可以构成结构简单、功能强大的控制系统。　　在本系

8、统中，STC单片机负责接收无线路由器转发来的控制命令，并解析为占空比不同脉冲信号来控制电机转速，配合两个通用I/O口控制电机转动方向。单片机采用TTL串口与无线路由器通信，只需两根信号线就能完成双向通信(整个系统共地)，线路简单，易于控制，加上软件