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基于ZigBee的无线智能视觉传感器设计

作　者: 张云龙
导　师: 许芬
学　校: 北方工业大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: CMOS图像传感 DSP ZigBee 无线传输
分类号: TP212.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

目前的图像采集系统大多采用CCD传感器与视频解码芯片或A/D转换芯片结合的方案,这种方案具有体积大,成本高,功耗大,系统可扩展性小等缺点,已经越来越不能满足目前市场对视频采集系统体积小,功耗低,功能复杂,系统易扩展等方面的需要,尤其在智能交通、安防监控等嵌入式视觉领域表现的尤为明显。另外,图像采集系统的传输方式也已经成为了影响产品应用场合的一个重要因素,合理简便的传输途径在实际使用中至关重要。本文采用德州仪器(TI)公司的高性能DSP和美国美光(Micron)公司的CMOS图像传感器,及TI的基于ZigBee协议的无线收发芯片设计了一个图像采集系统,并通过无线传输的方式完成了图像信息的点对点传输,拓展了智能视觉传感器的功能,为构建包含视觉传感器在内的无线传感器网络提供了一种新的思路。论文详细介绍了本系统的设计和实现,包括系统的硬件结构,电路设计以及各个模块的原理,系统的软件流程和代码实现等,文中给出了图像采集结果和图像无线传输的测试结果。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-20
  1.1 无线传感器网络介绍  8-10
  1.2 ZIGBEE协议概述  10-12
  1.3 TMS320DM642介绍  12-18
    1.3.1 DM642的主要特点及内部结构  12-14
    1.3.2 DM642的图像视频端口  14-15
    1.3.3 DM642的以太网外设EMAC和MDIO  15-17
    1.3.4 外部存储器接口(EMIF)  17-18
  1.4 课题背景与目标  18-20
2 无线智能视觉传感器硬件设计  20-36
  2.1 基于DM642的图像采集系统  20-27
    2.1.1 MT9D001介绍  22-25
    2.1.2 CPLD和UART核  25-27
  2.2 基于MSP430和CC2420的无线通信系统  27-36
    2.2.1 MSP430介绍  27-29
    2.2.2 无线射频收发器CC2420介绍  29-33
    2.2.3 无线传感器系统硬件介绍  33-36
3 DM642的软件设计  36-47
  3.1 视频接口VP的驱动程序设计  36-39
  3.2 JPEG压缩算法的实现  39-41
    3.2.1 JPEG标准介绍  39-40
    3.2.2 JPEG算法的实现  40-41
  3.3 串口通信程序设计  41-42
    3.3.1 UART软核中的串口功能寄存器  41
    3.3.2 串口通信的实现  41-42
  3.4 DM642系统自动加载的详细流程  42-47
4 MSP430的软件设计  47-52
  4.1 MSP430与CC2420完成无线数据通信  47-50
    4.1.1 MSP430与CC2420的通信  47-48
    4.1.2 CC2420的工作方式  48-50
  4.2 MSP430串口通信的实现  50-52
5 PC测试软件及试验结果分析  52-59
  5.1 系统中的两种数据传输方式  52-54
  5.2 PC端的系统测试程序  54-55
  5.3 系统测试过程及结果  55-59
6 总结  59-60
参考文献  60-63
附录A DM642端串口通信程序源码(包括测试部分)  63-72
附录B DM642端FLASH的擦写程序主要函数  72-78
附录C 图像采集系统的实物照片  78-79
附录D 无线收发部分的实物照片  79-80
在学研究成果  80-81
致谢  81

基于ZigBee的无线智能视觉传感器设计

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