基于ADSP-BF533的家庭安全系统设计

现代传感器技术和网络技术的发展，使得运用现代传感器与计算机技术进行防盗，已成为家庭安全系统发展的必然趋势。文中设计了一种基于ADSP-BF533的家庭安全系统，该系统以BF533为核心处理器，采用MPEG-4视频压缩标准，通过红外探测器检测非法入侵，一旦检测到异常情况，即以短信的形式向用户报警，同时启动视频采集模块获取现场图像信息，并将压缩编码后的视频数据保存到存储设备中，以便用户回放、查看和编辑。与传统的依靠安装防盗门窗的防盗方式和以现场语音报警为手段，以阻吓和告知为目的的报警器相比，本系统具有GSM远程报警和现场图像采集并存储功能，提高了报警的及时陛、可靠性和警情处理的有效性。
   　　1 系统整体方案
   　　基于BF533的家庭安全系统设计方案，主要由4部分组成，分别为热释电红外检测、CMOS图像采集、GSM报警和图像存储。系统结构框图，如图l所示。热释电红外检测模块与BF533的PF口相连，对室内空间进行检测，一旦检测到非法入侵，立即向DSP发送中断请求，将处于睡眠状态的DSP唤醒工作。GSM短信报警模块与UART接口相连，DSP通过UART口可以控制GSM模块使其发送报警信息。CMOS摄像头连接在PPI接口，PPI口以DMA方式将视频数据搬移到SDRAM中，供DSP进行压缩，存储设备SD卡通过SPI接口与DSP连接，用于保存压缩后的视频码流数据。
   
   
   　　2 系统硬件设计
   　　2．1 热释电红外检测电路
   　　热释电红外检测模块采用BISS0001型热释电红外控制专用芯片完成。当有人在热释电红外传感器的有效检测区域内活动时，传感器将接收到人体发出的红外信号，并将其转变成微弱的脉冲电压信号，此电压信号经BISS0001内部电路放大、鉴幅处理及定时控制后，从输出引脚输出高电平，该高电平连接到DSP的PF口，作为DSP的中断请求信号，唤醒DSP进人工作状态。
   　　2．2 CMOS图像采集电路
   　　本系统采用Pixelplus公司的P03030K图像传感器完成图像采集功能，P03030K输出30万像素图像，支持多种输出模式和输出数据格式，此处采用QVGA输出模式和YUV4：2：2输出数据格式。P03030K与BF533的PPI口相连接，连接方式，如图2所示，P03030K产生HREF，VSYNC，PCLK这3种同步信号，分别为行同步输出信号、场同步输出信号和输出像素时钟。Y[7：0]为P03030K输出的图像数据信号。BF533使用GPIO的PF0和PF1模拟I2C总线协议，从而实现对P03030K内部寄存器的读写操作。
   
   
   　　2．3 GSM报警电路
   　　GSM报警电路采用西门子公司的TC35模块完成，TC35模块通过MAX232串口接口芯片与DSP的UART口相连接。TC35模块还提供了SIM卡接口，插入注册后的SIM卡，便能够接入GSM通信网完成短信报警功能。
   　　2．4 图像存储电路
   　　本系统采用SD卡存储压缩编码后的视频数据，SD卡有两种工作模式：SDIO模式和SPI模式。由于BF533支持SPI接口，故采用SPI模式。BF533的SPI接口数据传输速率最快可达到系统时钟的1／4，按系统时钟为118．8 MHz进行计算，SPI的最高数据率可达到29．7 MB／s，考虑到视频流数据量较大，采用双缓冲机制进行存储，能够满足系统要求。SD卡接口电路，如图3所示。
   
   
   　　3 系统软件设计
   　　系统软件可分为视频采集及压缩程序、GSM短信报警程序和图像存储程序3部分，软件流程图，如图4所示。