基于STM32的视频采集播放系统设计开题报告.doc

上海应用技术学院电气与电子工程学院毕业设计（论文）开题报告题目： 基于STM32的视频采集播放系统设计专 业 电气工程及其自动化班 级 11103212 学 号 1110321234 姓 名 夏 煜指 导 教 师 丁肇红2014年 1 月 10 日1 本课题的目的和意义、国内外研究现状、水平和发展趋势1.1 课题的目的和意义随着计算机的图像采集处理技术的进步和社会的发展，其被广泛的运用于社会社交，远程医疗及实时监控等各个方面。图像测量是一种非接触式的检测方法，可应用于工业、民用等许多领域。图像采集与处理是图像测量的基础，关系到测量的精度与速度。基于单片机摄像头图像采集与处理技术拥有广泛的应用市场和广阔的发展前景。1.2 国内外研究现状与水平图像采集是图像处理测量的基础，国内外对于STM32的开发和研究都已经比较成熟，该技术广泛应用于各种数据的采集。此处研究的基于STM32的视频采集系统的设计是数据采集的一小部分，同样也应用于家居，工厂等各种环境1.3 发展趋势将基于STM32的视频采集播放系统的设计进一步提高，可通过加入无线通信模块模块，进行无线视频采集及传输，将大大提高工作运行效率。基本实现厂区或者家居等环境无人监控。若设计成报警系统，与现有的报警系统相比，报警主机与摄像头间为无线通信，一主机可控制多个摄像头，从而实现全方位监控；支持掉电保护及红外照明功能，可实现全天候监控，将省去大量人力物力，提高家居和工厂的安全。2 文献查阅、调研情况2.1 文献综述查阅了蒙博宇.STM32自学笔记M.北京:北京航空航天大学出版社,2014. 了解STM32的架构，硬件组成部分以及各种优点；孙兴华， 郭丽数字图像处理:编程框架、理论分析、实例应用和源码实现M北京:机械工业出版社，2012. 了解数字图像处理的方法，可行性以及需要的条件，开发环境； 骑飞公司OV7670照相模组硬件应用指南 ，了解到OV7670的硬件组成及其架构，软件运行环境与其驱动程序； 郭天祥. 51 单片机C 语言教程M.北京：电子工业出版社， 2009.，51单片机及C语言是学习STM32的基础，这让我在设计时有了一个坚实的基础。2.2 调研情况将近三周的时间主要查阅了大量的文献以及资料，对毕业设计的内容有了详细的了解，对课题的框架结构也有了大致的掌握，目前已经通过在51单片机上烧录程序以及C语言的学习为毕业设计打下基础，走好了第一步。参观了实验室，拿到51单片机和STM32的样板，对设计的设备和工作有了细致的计划。3 本课题的基本内容、重点、难点3.1 本课题的基本内容3.1.1在ALIENTEK STM32实验开发板上 通过KEILMDK软件编写程序，分别实现对TFTLCD彩屏、OV7670摄像头、SD卡、按键等硬件设备的驱动。3.1.2编写主程序，实现各个硬件设备之间的协调工作。3.1.3通过Altium Designer设计PCB电路。3.1.4焊接PCB板 调试设备，实现设计目标。3.2 本课题的重点本课题的重点在于第一部分驱动的编写以及第二部分主程序的编写，硬件设备的协调3.3 本课题的难点本课题的难点在于主程序的编写，硬件设备的协调以及PCB板的设计和焊接，实现一种功能有不同的编程方法，对设备的协调性的要求关键在于编程是否合理，设计是否合理；而此次需要设计和焊接的PCB板上有大量的原件，原件放置的位置以及布线的合理性都需要妥当的安排，细小原件的焊接有一定的操作难度。4 解决问题的方法、手段、措施等4.1 拟采取的方法和技术本系统基于STM32高位单片机通过软件编程设置OV7670摄像头内部参数采集图像并将采集到的图像转换成数字信号储存在AL422里，随后STM32将储存的数字信号提取出来经过算法处理数据，将图像显示在TFTLCD屏幕上，可分为数据的采集与储存和数据的处理与显示。4.1.1数据的采集选的是图像传感器OV7670，它体积小，工作电压低，功能强大而且方便灵活，外部硬件电路配置灵活，通过对SCCB总线接口的编程能得到较高的图像质量。4.1.2数据的储存采用AL422，与市面上的很多储存器相比，AL422容量大，频率为50MHZ大大提高了储存速度，价格相对较便宜。4.1.3数据的采集采用STM32系列单片机做为控制系统的核心，STM32具有大容量的flash储存容量，采用ARM Cortex-M3内核，性能高、功耗低、成本低且处理速度快，选用这类单片机性价比较高。4.1.4数据显示采用2.4寸TFT液晶显示屏，大小为240X320，显示图像范围较大；STM32采集的数据为240X320X2的数据，刚好是2.4寸的TFT液晶显示屏的数据，使用TFT液晶显示屏不需要去设置一些数据，使用起来非常方便。 整个系统只有在软件的支持下才能正常工作。本设计在kail软件中进行程序设计，通过jlink仿真器将程序下载到STM32中，当每次上电或者系统复位后行头开始执行程序。4.2 选择的工具1、ALIENTEK STM32实验开发板。2、Arm开发环境KEILMDK。3、PCB设计软件Altium Designer。4.3 工作进度安排2015.1.5-1.9： 查阅资料，阅读文选，写开题报告，外文资料的翻译。2015.1.12-1.16：开题报告，外文资料的翻译的完善，初步构建设计思路。2015.1.16-1.30：掌握51单片机的工作环境，C语言的编写。2015.3.9-3.15： 烧录程序进51单片机里大道自己想要的目的。2015.3.16-3.31：掌握STM32单片机的工作环境，TFT彩屏功能构建框架。 2015.4.1-4.15：实现TFT彩屏功能。 2015.4.16-4.30：实现通过OV7670摄像头的视频采集，并通过TFTLCD输出。2015.5.1-5.15：实现SD卡在STM32上的应用。2015.5.16-5.23：硬件电路设计的构思框架。2015.5.24-5.31：硬件电路设计和软件整合、优化，论文提纲。 5015.6.1-6.12：撰写论文，论文修改完善；论文送评阅，准备毕业答辩问题。5 论文提纲第一章 系统的设计目的、前景及研究现状第二章 系统的整体方案与工作原理第三章 系统的硬件设计第四章 系统的软件设计第五章 系统的整合与调试6 主要参考文献1蒙博宇.STM32自学笔记M.北京:北京航空航天大学出版社,2014. 2 孙兴华， 郭丽数字图像处理:编程框架、理论分析、实例应用和源码实现M北京:机械工业出版社，2012. 3 骑飞公司OV7670照相模组硬件应用指南 .4 陆玲， 周书民数字图像处理方法及程序设计 M哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社，2011 5 OmniVision OV7670/7671 CMOS VGA(640×480) CAMERACHIP(TM) Sensor  6 覃海明，饶建华，荣振宇.基于 OV7660 的图像采集系统设计J .新特器件应用，2007，9(1): 23-25. 7 刘文耀.数字图像采集与处理M.北京：电子工业出版社，2007:56-678 郭天祥. 51 单片机C 语言教程M.北京：电子工业出版社， 2009.9 李华，孙晓民，李红青，徐平，张新宇MCS一51系列单片机实用接口技术北京航空航天大学出版社20033.10 刘火良，杨森. 单片机与嵌入式:STM32库开发实战指南J.北京：机械工业出版社，2013. 11 ARM.The Definitive Guide to the ARM Cortex-M3.12 LIU De-sheng, LI Jie,ZHANG Kun.Design of Nonlinear Decoupling Controller for Double-electromagnet Suspension systemJ.自动化学报，2006，32(9)：321-328. 指导教师意见：指导教师： 年 月 日