基于ARM的串口通信系统的设计方案(完整资料)

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目录基于ARM的串口通信系统的设计方案(完整资料）(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）摘要···········································································································································11设计目的·······························································································································12设计要求·······························································································································１3设计内容·······························································································································2３。１S3Ｃ2410与串口通信概述·····························································································23.1.1S2C241０处理器概述·······························································································23．1.2串口通信················································································································33．2方案设计························································································································43.3电路设计························································································································4３。3。1电源设计···········································································································43.3。2晶振电路·············································································································５3.３．3复位电路·············································································································６3.3。5存储器设计········································································································６3。3。４JＴAG接口············································································································63.3.６串口电路·············································································································73.4软件设计···························································································································83。4。１Ｂooｔloadｅｒ工作原理·····················································································83．４.２第一阶段·············································································································93.4.１第二阶段············································································································１0总结与致谢······························································································································11参考文献··································································································································１2摘要串口通信是目前单片机和DSＰ等嵌入式系统之间,以及嵌入式系统与PC机或无线模块之间的一种非常重要且普遍使用的通信方式。在嵌入式系统的硬件结构中,通常只有一个8位或16位的ＣPU，不仅要完成主流程的工作,同时还要处理随时发生的各种中断，因而嵌入式系统中的串口通信程序设计与ＰＣ机有很大的不同。串行端口的本质功能是作为CＰU和串行设备间的编码转换器,一般微机内都配有通信适配器，使计算机能够与其他具有RS2３２串口的计算机或设备进行通信。本系统中目标机开发板的内核采用的是三星的S3C２410，工作非常可靠，可稳定运行在２03MHz的时钟频率下。其外设非常丰富，功能强大，完全可以满足设计需要。串口线采用常用的RS２32型接口模式,能实现计算机与开发板间的数据传输与控制。关键词：ARM；串口通信；串行端口;RS２3２1设计目的以嵌入式芯片S3C241０为核心的最小嵌入式系统构建方法，给出了S3C24１0的复位电路、电源电路、存储器电路和串口电路等硬件组成。在ADS环境下自制的最小Boｏbtloａｄer程序开发并调试。2设计要求串口通信是嵌入式设备必备的通信方式之一，选用ARＭ芯片和电平转换芯片完成出口通信的设计,并设计完整物理接口。根据设计题目的要求,选择确定AＲM芯片型号、电平转换芯片型号，完成系统硬件设计和程序设计。3设计内容３.１S３C２410与串口通信概述3.1．１S3C241０处理器概述S3C24１０是Samsｕng公司基于ＡＲM920Ｔ内核的嵌入式微处理器．本文以S3C241０为核心，配置了最基本外围电路构成了最小的嵌入式系统，并在ADＳ上开发了启动程序,完成硬件初始化，配置运行环境，串日调试功能。Samsuｎg公司推出的1６／3２位ＲIＳC处理器S3Ｃ24１0A，为手持设备和一般类型应用提供了低价格、低功耗、高性能小型微控制器的解决方案。为了降低整个系统的成本,S3C2４１０Ａ提供了以下丰富的内部设备:分开的16KB的指令Cache和16ＫB数据Ｃａche，MMU虚拟存储器管理，ＬＣD控制器（支持ＳTN&TFＴ），支持NANＤFlasｈ系统引导，系统管理器（片选逻辑和SDＲＡM控制器),3通道UＡＲT，4通道DMA，4通道PWＭ定时器，I／O端口,RTC，8通道10位ＡDC和触摸屏接口，IIＣ－BUＳ接口,IIC-BＵS接口，USB主机，USB设备,SD主卡&ＭMＣ卡接口，2通道的SＰI以及内部ＰLL时钟倍频器.S３C2410Ａ采用了ARＭ92０T内核,0．1８um工艺的CMＯＳ标准宏单元和存储器单元.它的低功耗、精简和出色的全静态设计特别适用于对成本和功耗敏感的应用。同样它还采用一种叫做AｄvａnｃedMicroｃoｎｔrｏlｌeｒBｕsAｒchiteｃtuｒｅ(ＡMBA）新型总线结构.Ｓ3Ｃ2４10Ａ的显著特性是它的CPＵ核心，是一个由AdvancedRISCMachｉnes（AＲM)有限公司设计的16/32位ＡＲM920TRIＳC处理器。AＲM92０T实现了MMU，ＡMBABUS和Hａrvａrd高速缓冲体系结构。这一结构具有独立的16KＢ指令Cachｅ和１６KB数据Cache,每个都是由８字长的行(lｉne）构成。通过提供一系列完整的系统外围设备，S３C2410A大大减少了整个系统的成本，消除了为系统配置额外器件的需要.本文档将介绍S3C241０Ａ中集成的以下片上功能：●1．8Ｖ/2.0V内核供电,３。３Ｖ存储器供电,３.3V外部I/O供电；●具备16ＫB的I－Cａｃｈｅ和１6KＢ的D-Cacｈe／MMU;●外部存储控制器（SDＲＡM控制和片选逻辑)●LCD控制器（᳔大支持4K色STN和256K色TＦT）提供1通道ＬCＤ专用ＤＭA.●4通道DMA并有外部请求引脚.●3通道UAＲＴ(IrＤＡ1。0，1６字节ＴxFIFO，和16字节ＲxFIFO）/２通道ＳPI●1通道多主ＩIC—BUS/1通道IIS-BUＳ控制器.●兼容ＳＤ主接口协议1。０版和MMＣ卡协议2.11兼容版。●２端口USB主机/1端口USＢ设备(１。1版)●4通道PＷM定时器和1通道内部定时器●看门狗定时器●１１7个通用I／O口和24通道外部中断源。●功耗控制模式：具有普通，慢速，空闲和掉电模式。●8通道10比特ADC和触摸屏接口●具有日历功能的RTC●具有PＬL片上时钟发生器3。1。1串口通信串口通信的概念,即串口按位(ｂit)发送和接收字节通信协议是指通信双方按照约定的数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤等规程来进行数据传输本次采用异步通信，其特点是通信双方以一个字符（包括特定附加位）作为数据传输单位，且发送方传送字符的间隔时间是不定的。在传输一个字符时总是从起始位开始,以停止位结束。如图1所示：图1串行数据帧格式S3Ｃ24１0的ＵＡRT提供3个独立的异步串行通信端口,每个端口可以基于中断或者ＤMA进行操作。换句话说,UＡRT控制器可以在CPU和ＵＡRＴ之间产生一个中断或者DMA请求来传输数据。UＡＲT在系统时钟下运行可支持高达2３0.4K的波特率，如果使用外部设备提供的UEXTCLK，UART的速度还可以更高。每个UAＲＴ通道各含有两个16位的接收和发送ＦIFO.S３C2410的UAＲT包括可编程的波特率，红外接收/发送，一个或两个停止位插入，5—8位数据宽度和奇偶校验.每个UＡＲT包括一个波特率发生器、一个发送器、一个接收器和一个控制单元,如图１1-１所示。波特率发生器的输入可以是PCLK或者UEXTＣLK.发送器和接收器包含16位的ＦIFＯ和移位寄存器，数据被送入FIFO,然后被复制到发送移位寄存器准备发送，然后数据按位从发送数据引脚TｘＤn输出.同时，接收数据从接收数据引脚RxDn按位移入接收移位寄存器，并复制到FIFO。特性RｘD0,TｘD0，RxD１，TxD1，RxD2，和TｘD2基于中断或者DMA操作ＵARTCh0，1，和2具有IｒＤＡ１．0&16字节FIＦOUARＴＣh0和1具有nＲＴS０,nＣＴS0，ｎＲTＳ１，和ｎCTS１支持发生／接收握手3．２方案设计图2通信系统的组成框图本系统是以嵌入式芯片Ｓ3Ｃ２41０为核心的最小嵌入式系统构建方法，给出了S3C24１0的复位电路、调试接口、电源电路、存储器电路和串口电路等硬件组成。3.3电路设计３．3。１电源设计S3C2４10工作时内核需要1。８Ｖ电压，I/O端口和外设需要3。3V电压。ＶＤDi/ＶDDiarｍ引脚口是供S3C2410内核的1。8Ｖ电压；VDDａlive引脚是功能复位和端口状态寄存器电压．M12引脚RTＣVDD是RＴC模块的1。８V电压,用电池供电保证系统的掉电后保持实时时钟．VDＤＯP引脚是Ｉ/O端口３。３V电压;VDＤMOP引脚是存储器I/O端口电压;还有一系列VＳＳ引脚需要接到电源地上．3。3V电压从SV用ＡMＳ1117－３。3转换得到如图3所示；1。8V从3。3V通过MIC５207-1．８转换得到。如图3所示。图3电源电路3。3。2晶振电路S3Ｃ2４10内部有时钟管理模块，有2个锁相环,其中ＭPLL能够产生CＰU卞频FＣＬＫ，AHB总线外设时钟ＨCＬＫ和APＢ总线外设时钟PCLK;UPLL产生USB模块的时钟。OM3,OM2都接地时，主时钟源和UＳB模块时钟源都由外接晶振产生.在XTIpll和XＴＯpll之间连接主晶振,可以选择１2MHz品振，通过内部寄存器的设置产生不同频率的ＦOLK,HCLK和PＣLＫ;在XTＩrtc和XTＯrtc上需要接３２。768ｋＨz的晶振供RTC模块使用.同时在MPLLCAＰ和ＵＰＬLCAP上也要外接5pF的环路滤波电容。晶振电路如图4所示。图4晶振电路3。3。3复位电路S３Ｃ241０的J１2引脚为nＲESET复位引脚,nＲＥＳEＴ上给4个FOLＫ时间的低电平后就可以复位。可以设计如图5所小的复位电路,其中上电复位是靠ＲＣ电路特性完成，开关二极管1Ｎ414８在手动复位时对电容起快速放电的作用，因此可以把复位电平快速拉到OV。反响门7４HC1４可以起到延时作用，保证有足够的复位时间.图５复位电路3。3。4ＪTAG接口S3Ｃ2４10有标准的JＴAG接口，ＴCI(H6）为测试时钟输入;TDI（J1）为测试数据输入;TＤO（JＳ)为测试数据输出；TMS（J3）为测试模式选择，TＭＳ用来设置ＪTAG接日处于某种特定的测试式；nTＲＳT（H5)为测试复位,输入引脚,低电平有效。其ｎＴRSＴ，TＭS，ＴＣK，ＴDI需要接10Ｋ的上拉电阻。通过，JTAG日可以完成芯片测试或在线编程.3．3。5存储器设计Ｓ３C2４10有32根数据线和2７根地址线，因此地址线的寻址范围为128M；但是S３Ｃ2４1０还有8根存储器芯片片选信号线nGCＳＯ－－nGＣS7，因此总的寻址空间为1２8M＊8＝１G。NandFlａsh启动模式下复位时S3C２410的存储器映射如图６所示。如当访问物理地址Ox０8000００0－0ｘ１00０0000内的地址则nGＣSl自动为低电平,以此类推。通过图6可知SDRAＭ只能连接在nGCS6和nGCＳ7片选引脚上。S3C２４1０提供了SDRAM的接口，其中包括nSRAS：行信号锁存；ｎＳＣAS：列信号锁存；nSＣS（就是nGCS6)：片选信号；图6DQM[３：0]：数据屏蔽；SＣLI[1：０］；时钟;SCKE：时钟有效；ｎBE[３：０]:高／低字节有效;ｎＷＢＥ[3：0]：写有效.ＭT４8ＬC16M16A２P是４块16位32M的SＤRAM存储器.MT48LC16M１6A2P的行地址13位为A0－-A１2，列地址9位为CＡO—CA８，行和列地址是复用的。MT48LＣ１6M1６A2P包括4个块，通过BA0,BA1的组合选择块。MT４８ＬC16M1６A２P是１6位存储器，因此数据线为DQＯ—-DQ１5，还有CS片选,CＬK时钟，CKE时钟使能,ＲAS行锁存，CAS列锁存，WE写使能等引脚．图7表示MT48ＬC1６M16Ａ2Ｐ和S3Ｃ2410的连接方法,其中BA０，ＢA1需要连接ADD２４和AＤDR２5，通过S3C２41０的说明可知,因为内存总大小是6４M因此块选择信号必须使用ADＤＲ2４和AＤDＲ25。S3C２410内部有ＮAＮDＦｌash控制器,支持从NAＤＮFｌａｓh启动．图7是Ｋ9F1２08６４MFlaｓh芯片和Ｓ３Ｃ2４10的连接方式．S3C２410采用一组内部寄存器来完成NANDFlａｓh的操作．图7存储器连接电路3。３．6串口电路S3Ｃ2410的DＡRT提供了二个同步串行ＩO日，图8是COMO的连接方式。串口数据的收发有查询方式、中断方式和DMA方式等,这些可以在UCＯNO寄存器中设置.UＴXH0把要发送的数据写入此寄存器。URXH0读此寄存器获得串日接收的数据。串日一般可以用程序运行信息的输出和程序调试。图8串口连接电路３.４软件设计在本系统中,指纹图像识别部分的算法主要通过S3C24１０芯片来完成。当S3C２41０的OＭ0,OM1引脚接低电平时S３C2410就从ＮADＮFlasｈ启动。在ＮAＮDFlａｓｈ启动模式下上电后NAＮDＦlａsh控制器自动将NANＤFlash的最前面的4k区域拷贝到所谓的”stepｐingstｏｎe”单面．这一过程完全由硬件自动实现．"stｅppinｇsｔone”实际上是S3Ｃ２410内部的一个ＳRAM，因为NAＤNFｌａsｈ不支持程序片内运行,因此必须把NAＮDFｌａsh内的指令拷贝到ＳＲAM或ＳDRＡＭ中才可以运行.在拷贝完前4k代码后,NANDFｌａsh控制器自动将“sｔeｐpiｎgstonｅ”映射到ａｒm地址空间０x00００0０00开始的前4k区域.在映射过程完成后NAＮDＦｌａsh控制器将pc指针直接指向arm地址空间的0ｘ00０0000０位置，准备开始执行“ｓteｐpingstｏne”上的代码。而“ｓtｅｐpinｇstonｅ”上从ＮＡNDFlash拷贝过来的４k代码，是程序员写的ｂooｔｌoader的前4k代码。bootloader之前写好，并己经被烧写到NANDFlash的。x0０0０0000开始区域。3。４．１Ｂｏotｌoａｄer工作原理Bootlｏａder是引导操作系统的程序，也是开发阶段目标板和PC机的通信工具.Boｏｔloadeｒ一般都放在ＮＡNDFｌａsh的起始位置,这样上电后Boｏｔbａdeｒ的第一个指令被自动执行。由于BｏoｔLoadeｒ的实现依赖于CPU的体系结构,因此大多数BｏｏtLoader都分为stａge1和ｓtage2两大部分.依赖于CＰＵ体系结构的代码，比如设备初始化代码等，通常都放在sｔagｅl中，而目通常都用汇编语言来实现，以达到短小精悍的目的。而staｇｅ2则通常用C语言来实现,这样可以实现复杂的功能,而目代码会具有更好的可读性和可移植性.阶段1和阶段2的工作流程如图9。图９程序流程图3。4。２第一阶段第一阶段的卞要工作是硬件设备初始化,加载ＢootＬoader的ｓtage2,准备RＡM空；拷贝ＢootLｏader的staｇe2到RAM空间中;设置好堆栈;跳转到stagｅ2的C入日点下面介绍ADS环境下开始制作简单Bｏotlｏadｅr的方法。先建立工程命名为myBoot,定义出程序的基本结构如下：AREＡｍｖＢooｔ，CODE,READONＬY；声明一个代码段,名称为ｍｖＢooLEＮＴRY；程序入口声明，程序的开始执行位置_＿ENTRY；入口名称为_ＥＮＴRＹ…………；中间写主要代码ＥＮD;程序结束在ｍｙBooｔ工程的Seｔtｉngs中做一些设置.首先设置Targeｔ/TargｅtＳettingｓ/pｏstLinｋ中选择“ARMfrｏmＥＬF”。Linker/ArmLinkｅr／0utpuｔ/LinｋType选Simｐle简单连接方式；ROBａsｅ设置为0x30008000代码段连接地址。实际上ROBASＥ指定了程序的静态连接地址。程序真正被执行时所在的内存地址叫做运行地址.如果连接时用到绝对地址的话运行地址和链接地址保持一致时程序才能正常运行,这种代码叫做与位置有关代码。如果连接时没有涉及到绝对地址那么连接地址和运行地址不一样程序也可以正常运行,这种代码叫做位置无关的代码．但是Bootlｏader一开始时被加载在0x０0位置开始运行,这会不会和RＯBaｓ.设置地址冲突呢？实际上是会冲突的,解决冲突的办法就采用位置无关代码(PIC)。实际上Boｏdloadｅr的绝大部分代4i最后想让它运行在0x３0０00８00开始的SDRAＭ单,只有第一阶段代码运行在0x00开始的SRAＭ单，因此把阶段1用位置无关的汇编代码实现整个程序就正常运行了。RＷBase是数据段的开始位置，如果不指定数据段，就紧接着代码段放置.在Optionｓ-＞Imageentｒypｏｉnt指定代码的入口_＿ENTRY。程序的第一步要设置中断向量表。Ｓ3C2４１0有７种中断,中断入日地址在0x0０开始处，每个中断占用4个字节，正好可以放一个跳转指令.程序如下:bResｅtHａndler;复位中断,也是整个程序的入口，ｂ指令是根据当前PＣ进行跳转,因此可以实现位置无关代码引。在RｅsetＨanｄleｒ中需要做的工作有：关闭看门狗、关闭所有中断、设置主频、初始化SＤRAＭ、设置中断堆栈，最后搬移代码到SDRAM中。最后一步跳转到C程序的入口函数maｉn中。3．4。3第二阶段这阶段代码用C语言编写，从maｉn函数开始。这个阶段的卞要任务有串日初始化、MＭU的初始化、USB初始化、以太网初始化等．Bｏotlｏａｄｅｒ工作时显示屏可能还没有工作，或者日标板根本就没有显示屏或键盘等设备,因此人机交匀_一般通过串日来实现.因此必须初始化串口,通过串日打印运行信息或者接收用户输入．用串日连接到PＣ上,用专用或通用的串口软件来接收信息或输入信息。总结与致谢本次课程设计所设计的系统具有成本低廉,体积小，功耗低等特点，并且可靠性、可扩展性、同时节省硬件资源。但同时存在一些不足,本系统中的代码是顺序执行的，运行时间较长。通过本次课程设计,使我对ＡRM嵌入式开发有了一定的掌握和理解，巩固了我在《AＲM嵌入式系统开发及应用》课程中所学的基本理论知识和实验技能，使我对《AＲM嵌入式系统开发及应用》课程有了更深入的了解，熟悉了Ｓ3C21０的串口的使用，了解Ｓ3Ｃ2410的内部功能模块,及内核架构。进一步激发了我对所学专业学习的兴趣;提高了我的思考与实践能力。在设计的过程当中,指导老师陈菲给予了我热心的帮助和大力的支持,给我提了诸多的宝贵意见，拓宽了我的思路。在此我向老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！参考文献［1］杜春雷。ARM体系结构与编程[Ｍ]．北京:清华大学出版社,2003。[2]周立功.ＡＲM嵌入式Linｕx系统构建与驱动开发范例[Ｍ］。北京：北京航空航天大学出版社，２0０6.[３］斯洛斯(Ｓloss，A。Ｎ.）。ＡRM嵌入式系统开发:软件设计与优化［M]。北京：北京航空航天大学出版社,20０5。［4］ARM＆Ｌiｎux嵌入式系统教程。北京：北京航空航天大学出版社，200４．［5］陈赜．ARＭ9嵌入式技术及Lｉnux高级实践教程［M].北京:北京航空航天大学出版社,20０５。[６］孙天泽,袁文菊．嵌入式设计及Ｌiｎuｘ驱动开发指南——基于ARM9处理器[Ｍ］．第2版。北京：电子工业出版社，2007。［７］田泽．ARM9嵌入式Lｉnｕx开发实验与实践［Ｍ］。北京：北京航空航天大学出版社，2００6.［８］于明.ARM9嵌入式系统设计与开发教程［M]。北京：电子工业出版社，２006。[9］赵星寒。AＲＭ开发工具AＤS原理与应用[M］.北京:北京航空航天大学出版社，200６．[10］季昱，林俊超，宋飞编．AＲM嵌入式应用系统开发典型实例[M]。北京：中国电力出版社,2００５。基于ＬｏRａ的组网设计方案目录1概述 １HＹPERLINK\l＂＿Toc９4７３"２功能性能指标 １HYPERLINＫ\l"_Toc441０”2.1功能指标 1HYＰERＬINＫ\l＂_Toc1577８”2.2性能指标 23技术路线选择 ３ＨYＰEＲLＩNK\l＂_Ｔoc139８0"4系统设计ﻩ44.1系统组成ﻩ4HYPERLＩNK4。2系统工作模式 5HＹPERLINK\l＂_Tｏｃ１６680"4.2。1主机轮询的组网方式 ６4．2。2分时间片的组网方式ﻩ６５通信设计 7HＹPERLＩNＫ\l”_Ｔoc２6３８5”5.1ＭODBＵS通信协议ﻩ7５.2MODBＵS通信示意图 8HYPEＲLINK\l"_Toc1３145"６软件设计ﻩ8ＨYPERＬINK\l”＿Toｃ25２2"6.１软件流程图ﻩ8６．2软件时序图 9ＨYPERＬINＫ\l”＿Toc319４＂7结构设计 107。1接口设计ﻩ10７.2外形设计 1１ＨYPERLＩＮＫ\l＂_Tｏc２０36５"８实验方案ﻩ129项目进度和质量保证ﻩ１39。１项目研制进度计划ﻩ13ＨYPERLINＫ\l”_Ｔｏc21２9３＂9.２质量控制与文件交付进度计划ﻩ1４１0主机与监测系统通信协议 1４HYPEＲＬINK\l”＿Tｏc290８５”10．1概述 1４HYPERLＩＮK１０．2协议标准设置ﻩ1410.3字节格式ﻩ１５1０.4帧格式 15ＨYPERＬIＮK\l”_Toc１1348”10．5浮点数存贮和传输格式 16ＨYPＥＲLIＮK10．6功能码ﻩ16HYPEＲLIＮK１0。9异常响应ﻩ１910.10CRC16校验方式 １９1概述基于LoＲa的组网通信系统采用LoRａ通信协议进行组网通信,系统由计算机终端、通信基站、集成通信模块的用户设备、具备通信功能的用户设备等组成，实现整套系统的互相通信.2功能性能指标2.１功能指标ＬoRa组网通信功能：通过通信基站向全部设备广播信息;通过通信基站向某一特定设备发送参数或控制命令;通信基站同时接收１6个设备的上传数据。LｏRａ通信加密功能：无线通信具备加密功能，提供加密算法.设备命名功能:为每一个接入网络的设备定义设备编号，名字可长期不变,也可经授权改变,可唯一识别不同的设备，满足后续数据处理。485通信功能：按照485标准以及MODＢUS数据格式，通信模块可完成与用户模块电路之间的数据通信.调试界面软件功能:实时显示各设备数据,包括设备工作状态、设备传感器数据;设置设备参数与状态，包括设备命名与修改、下达复位命令、设置报警值、设置数据上传时间间隔、启停数据采集等;存储数据，按照不同任务、不同设备进行关联存储;数据可查询;数据可打印。AＰI接口通信功能：按照MＯDＢＵＳ数据格式和LｏRa通信协议，建立界面软件(包括调试界面软件)和通信基站之间通信通道，界面软件可实现相应功能。故障显示与定位功能:当通信基站和通信模块发生故障时，界面可显示故障，并显示具体哪一个通信模块或通信基站发生故障。２。2性能指标无线通信体制:LoRa通信，一个基站对多个通信设备的组网通信。无线通信距离：无遮挡传输距离≥5０00ｍ,有金属遮挡传输距离≥20０0ｍ.无线通信速率:通信基站向用户设备下传数据≥1kbpｓ；用户设备向通信基站上传数据≥５kbpｓ；通信基站数据吞吐速率≥１０kbps,可同时接收≥16路的设备上传数据;有遮挡时,上传和下传数据率的衰减量≤50%。通信模块供电:采用+12V电源供电。通信基站功耗:通过DC12V电源适配器进行设备供电。数据加密：无线通信上传和下传数据进行加密,16路同时上传时,数据吞吐速率不超过通信基站额定能力的70％。提供数据加解密算法.485通信速率:通信模块向用户模块电路的下传数据速率≥１kｂｐｓ;用户模块电路向通信模块的上传数据速率≥5ｋｂｐs；数据格式采用ＭODＢＵＳ通讯协议。一次工作时间：一次开机,可可靠连续工作12h.工作温度：－3５℃~55℃。存储温度:-40℃～70℃.湿度:４0℃工作温度下，9０％湿度，通信基站、通信模块能正常工作，且不凝露。元器件和原材料的性能参数满足环境温度（工作温度、存储温度）要求。3技术路线选择LoRａ是LPWAN(低功耗广域物联网）通信技术中的一种，LoＲa作为目前最有发展前景的低功耗广域通信技术,已经被运用在个各行各业中。是美国Semｔech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。LoRa无线通信采用直序扩频技术，具有通信距离远、功率密度集中，抗干扰能力强的优势.同时具有软件FEＣ前向纠错算法,其编码效率较高,纠错能力强，在突发干扰的情况下，能主动纠正被干扰的数据包,大大提高可靠性和传输距离.目前,LoRa主要在全球免费频段运行，包括433、8６8、915ＭHz等.ＬoRａ是物联网应用中的无线技术有多种,可组成局域网或广域网。ZigＢee是一种无线连接,可工作在2．4GHz（全球流行）、868MHｚ(欧洲流行)和91５MHz（美国流行）３个频段上，是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。基于此，我们选择传输距离远、功耗低(长电池寿命）的LoRa模块。４系统设计基于LoＲa的组网通信系统由计算机终端、通信基站、集成通信模块的用户设备、具备通信功能的用户设备等组成，系统采用LoＲa通信协议进行组网通信，实现命令或参数的下达，以及数据的采集与上传等功能.图4．1基于ＬoRａ的组网通信系统组成示意图4。1系统组成系统由计算机终端、通信基站、集成通信模块的用户设备（设备1~设备10)、具备通信功能的用户设备(设备11～设备1６）等组成.表SＥQ表\＊ＡRABIC１设备清单序号名称数量说明1通信基站1台提供技术手册。2通信模块10块提供技术手册.3基站天线1套SMA接口；提供技术手册。４设备天线10套防水、防尘；ＳMA接口；提供技术手册。５通信模块电缆１0套每套含:一根300mm的SMA电缆；一根300mm的485通信电缆（含接插件，提供定义，3个信号线）；一根30０mm的供电电缆（SMA接口）;一根48５转UＳB电缆。6AＰＩ接口软件1套提供使用说明书。7LoRa通信协议与MODBUS数据格式１套采用该通信协议和数据格式，可满足其他设备实现LoRａ通信功能设计.8调试界面软件1套供系统集成调试用,提供说明书。4。２系统工作模式因射频的特性决定了无线串口收发模块可以一发多收,不能同时多发一收,造成了射频组网的最大的障碍，因此,为了解决这个问题就只能够利用时间来实现组网，下面是无线LoRa收发模块实现多发一收的解决方案。4．２.1主机轮询的组网方式主机轮询方式组网是主机逐个查询的方式，该组网方式能够准确上传,并且相互设备之间不容易出现冲突，组网也比较稳定,但是缺点是主机轮询耗时间长。这种组网方式适合那些对时间要求不高的组网应用。主机轮询的组网方式原理很简单,通过点名的方式实现应答.如主机发送给1号从机，由于从机都有地址设别，因此只有从机1能够响应主机。从机1收到主机的命令后,将数据上传给主机。主机再以相同点的轮询方式轮询其它从机数据.图4。２主机轮询组网图4。2．2分时间片的组网方式分时间片的组网方式对于组网数据收集来说是比简单的轮询方式快了很多，但是对从机的时间同步以及发送延迟要求高。图4.3分时间片组网图如图,这种组网方式是先由主机发起广播时间，从机收到后,同步自己的本地时间，同步完成后，根据自己的编号进行延时上传,从而实现多发一收的功能.这种组网方式收发数据时间节省很多，并且能够防止冲突，但是对软件延时等调整要求较高。为保证数据传输的实时性，选择第二种方式分时间片的组网方式，实现整个系统的无线通信。5通信设计５.１MＯＤBＵS通信协议ＭODBUS网络是一个工业通信系统,由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件、亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。它已经成为一种通用工业标准。ＭODBUＳ网络只有一个主机，所有通信都由它发出。网络可支持247个之多的远程从属控制器,但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。MＯＤBＵS协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一个控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。MODＢUS网络以ＲTU模式进行通信，在消息中的每个8Bit字节按照原值传送，不做处理。这种方式的主要优点是：数据帧传送之间没有间隔,相同波特率下传输数据的密度要比ＡSCＩI高，传输速度更快。5.２MODBUS通信示意图本系统由无线LoRa和有线485进行组网通信。均采用ＭＯDBUS通信协议RTＵ通信方式。可进行点对点通信和点（基站）对多(模块）通信。图5.1基于ＬoRa的通信示意图软件设计6。1软件流程图监测主机界面软件主要对整个系统的运行状况进行监控。出现异常情况时，给出报警提示;同时可进入设置界面进行参数设置，对历史数据存储和打印.图6。1监测主机软件流程图6.2软件时序图监测主机界面软件可通过无线LｏＲa或者有线４8５进行通信。监测主机作为主机，可对任一设备进行点对点通信，也可通过广播命令控制所有从机，当主机获取所有从机数据时,从机根据设备编号延时间隔固定时间依次回应数据。图6．2监测主机软件时序图7结构设计通信基站和通信模块采用如图所示外形结构和安装尺寸，包括各接口定义。７．1接口设计图７.１电气接口示意图图7.2状态指示图表2电气接口定义表脚号名称功能说明1DB-９母型插座RS—２32接口标准RＳ－2３2接口2３．81接线端子RS—4８5、电源接口标准RS－232接口与压线式电源接口3ＰＷR-ＬＥD电源指示灯红色,电源接通时点亮4TXD—LＥD发送指示灯黄色，发送数据时闪烁5RXD—LED接收指示灯黄色，接收数据时闪烁6DC电源接口电源接口直插式圆孔5。5＊2.５mm7拨码开关拨码开关工作模式控制8天线接口ＳMＡ-K接口外螺纹内孔,长10mm,特征阻抗50Ω*注:DＣ电源接口和3。81接线端子供电均为12V，根据现场接线情况二选一即可。7．２外形设计图7．３结构外形尺寸图8实验方案序号试验项目名称试验样品数量试验结果试验单位1外观、重量、尺寸全检检验报告陕西卫峰2无线通信距离抽检测试报告陕西卫峰3无线通信速率抽检测试报告陕西卫峰4通信模块供电与功耗抽检测试报告陕西卫峰５通信基站功耗抽检测试报告陕西卫峰6一次工作时间抽检检验报告陕西卫峰772ｈ稳定性试验全检检验报告陕西卫峰８工作高温试验抽检检验报告陕西卫峰９工作低温试验抽检检验报告陕西卫峰１0工作湿度试验抽检检验报告陕西卫峰11贮存高温试验型式试验检验报告陕西卫峰12贮存低温试验型式试验检验报告陕西卫峰9项目进度和质量保证9．1项目研制进度计划序号名称时间备注1签订合同合同签订之日起算T０2质量计划1周T0+１3研制方案1周T0+1４研制方案评审１周Ｔ0+2５工程样机4周Ｔ０+66工程样机试验2周Ｔ0+8７设备制造6周T0+148试验大纲３周T0＋1４9型式试验2周T０＋16１0出厂验收２周Ｔ0＋189.2质量控制与文件交付进度计划文件清单如下:序号文件名称文件类型提交进度1技术文件、图纸１.1研制方案I合同签订后２周内1.2设备外形图、安装图、外部接线图I合同签订后2周内１。３通讯协议说明（LｏRa）Ｉ合同签订后2周内１.4安装说明书I合同签订后10周内2质保文件2.1产品出厂合格证明书Ｉ设备交运前１0主机与监测系统通信协议10。1概述本协议规定了主机与监测系统的通信协议，所有相关硬件设备都应遵从协议规范。10。２协议标准设置采用RS—４85标准接口。——标准协议：ModbusRTU协议。—-波特率：９600bps。—-设备地址：１－2４７（出厂默认值为０0Ｈ)。——通讯方式：监测主机主机主动发送命令，便携主机被动应答.１0．3字节格式编码系统：８位二进制，十六进制0‐9,A‐F。数据位：1起始位，8位数据（低位先送）,无奇偶校验,停止位1位.错误校验区:循环冗余校验（CRC16)

RTU错误校验码为2字节16位CRC码.10.４帧格式Ｍｏdbus信息以帧的方式传输,每帧有确定的起始点和结束点,使接收设备在信息的起点开始读地址，并确定要寻址的设备（广播时对全部设备)，以及信息传输的结束时间。RTU模式中，信息开始至少需要3。５个字节的静止时间，发送完最后一个字节后,也有一个3。5个字符的静止时间。整个信息必须连续发送。如果在发送帧信息期间,出现大于1．５个字符的静止时间时,则接收设备刷新不完整的信息,并假设下一个地址数据。开始地址功能数据校验终止T１—Ｔ2－T3-T４8biｔs8bｉtsＮ*8biｔs1６bitsT1—T2—Ｔ3－T410.5浮点数存贮和传输格式浮点数采用IEEE标准的单精度浮点数格式，如图所示，每个数由4字节组成，数据传输时,从第一字节到第四字节的顺序传送。10.６功能码功能代码功能名称０３(０x０3)读寄存器06（0x06)写单个寄存器1６（0x1０）写多个寄存器1０。7读写保持寄存器地址高字节低字节数据类型备注0０H实时数据ｆloat只读01H02H报警状态TF卡状态ucｈaｒ只读0３H电池电量uｃhａr只读０4H年月uchar读写05H日时ｕcｈar0６Ｈ分秒ucｈar0７H报警阈值ｆｌoａt读写０8H０9H报警时间uｃhａｒ读写0ＡH密钥设备编号ucｈar只限4８5接口0BＨ系统复位ucｈar只写02H、报警状态:0=正常，1=报警。TＦ卡状态：0＝正常，１=异常。03Ｈ、电量：0－10０.09H、报警时间：0=０．５s,1＝１s，2=2ｓ。0ＡH、设备编号:1—247。0BＨ、系统复位:写入０x00AＡ可复位。10.8举例1、读取设备数据与状态:0１030００0００0７xxxｘ(地址0１）地址功能码寄存器起始地址寄存器数量CRC01030０0０0007xxｘx从应答：０103０7０00０００50120701090C22xxxx地址功能码字节数实时数据（4字节)报警、TF卡０1０30E3Ｄ４ＣCCCD0００0电池电量时间CRC005012０701090C22xxｘx实时数据0。05Bq／cm2,未报警,ＴＦ卡正常，80％，18年7月1日9时12分34秒。２、读取报警时间:010300０900０1xxxx（地址01)地址功能码寄存器起始地址寄存器数量CRＣ0１03０0０９０001xxxx从应答：010３0２０00１ｘｘxx地址功能码字节数数据ＣRC0103020001xxxx报警时间为1s。写系统时间：01１00０0４000３１20701090C22xxｘx地址功能码起始地址寄存器数量数据CＲC0110000４０003120７０1090C22ｘｘｘx从应答:０10３０２0001xxxx地址功能码起始地址寄存器数量CＲC011000040003xxxx系统复位：０106000B00AＡxｘxx地址功能码寄存器起始地址数据CＲＣ０１0６000B00AAxxxx从应答:0１0６００0B０0AＡxxxx（成功原样返回)地址功能码寄存器起始地址数据CＲC０1０60０0B０0AAxxxx10。９异常响应出现异常指令时，设置功能码的MSＢ为1。这使得异常响应中的功能码值比正常响应中的功能码值高0x80，返回异常指令.地址功能码异常码CRC０18０｜xxｘxｘxxｘ异常码内容0１非法功能码02非法数据地址03非法数据10.10CRC16校验方式staticcｏnｓtuｉnt8auchCRCHi［］=｛0x0０,0ｘC1，0x81，0x４0,０x01，０xC0,０x80，0x41，０x01,0xC0,0x8０,0ｘ41,0x00，０xC1，０x8１，0ｘ40，0x01，0xＣ０，0ｘ8０，0x4１,0x00,０xC1,0x81,0x4０，0x00,０xＣ１，0x81，0x4０,0ｘ01,0xC0,０x80，0x41,0x01，０xC0,０x8０，0ｘ41，0x00，0ｘＣ１,０x８1,0x４０,0x00,0ｘC1，0x81，0ｘ40，0x0１，0ｘC0，0x８0，0x41,0x00,0xC1，0ｘ8１，0x4０，0x01,0xC0，０x80，0x41，０x01，０xC0,0ｘ80,０x41，０x00,0xＣ1,0x81，0x40，０x01,０xC0，0ｘ8０，0x４1,０x0０,0xＣ1，０x81，0x40,０x00，０xC1，0x81，0x4０,0ｘ01，0ｘC0,0x８0,0x4１，０x00，０ｘC1，0x８1,０x40，０x01,0xC0，０x80，0ｘ41，0ｘ０１，０xＣ0，0x80，0x４1，0x00，0ｘC１，０x8１,0x40，0ｘ00,０xC1，０x81，0x40,0x01，0xＣ0，0x８0，0x41，0ｘ０1，0xC0，０x８0，0x4１，0x0０,0xC1，0x81，0x40，0x0１，0xC０,０x８０，0x4１,0x00,０xC1，0x81,0x40，０ｘ００,０xC1,0x81,０x４0，0x01，0ｘC0，0x８０,０x41，0ｘ0１，0xC0，0x80，０x41，0x0０，０xC1,０ｘ81，0x4０,0x00，０xC１，０ｘ８1,０x4０，0ｘ01，0xC０，0x８0,０x41，０ｘ00，0xＣ1,0ｘ81，０x40，0x01，0xC0，０x80，0x４1，0ｘ01,0xC0,0ｘ8０,0ｘ41,0x00，0xＣ1，０x８1,0x40,0x00，0ｘC1,0ｘ81，0x４0，0x０1，0ｘC０,0x80，0x4１,0x01,０xＣ０，0x8０,0x41,0ｘ０0,0xC１,0ｘ81,0ｘ4０，0x01，0xC0，0x80，０ｘ41，0ｘ０0,０xC1,０x81,0x４０,0x00,0xＣ1，0ｘ８1，0x4０，0ｘ01，0xC0，0x８0，0x41,０ｘ0０，０xC１，０x81，0ｘ40，0x０1,0xC0,0ｘ80，0x４１，0x01,0xＣ0,０ｘ80，0x４1，０ｘ00,0xC1,０x81，0x4０，０x01，０xC0，0x80，０ｘ41，0x00,０xＣ1，0x８1,０ｘ40，0x０0,０ｘC1,0x81，0ｘ40,０ｘ01,0ｘC０,0x80，0x41,０x01，0xC０，0x80,0x4１,0x0０,0ｘＣ1,0x8１,０ｘ４0,0x00,0xC1，０ｘ81,0x４0，0x01,0xC0，0x80,0x４1，0x0０,０xC1，0x81,0ｘ40,0x0１，0xC０，0x８０,０ｘ41,0x01,0ｘC0,０x80,0ｘ41，0x００,０xC１,０ｘ81，０x４0}；stａtiｃｃｏnｓtuint8auchCRCLo［]=｛0x００，0xC0,0xC１，０ｘ01，0xC3,0ｘ03,0x０２,0ｘC2，０xC6，０ｘ06，0x０7,0xC7，０x0５，0xＣ5,０ｘC４，０x０4，０ｘCC,0x0C，0x0D,0xCD,0x0F,0ｘCF，0ｘCE，0x０Ｅ,0x0A,0xCA，0xCＢ，０x0B，0xC9,0ｘ09，0ｘ08，0ｘC8，0ｘD8,０x18，0x19,０ｘD９,0x1B,0ｘDB,0xDA，0ｘ1A，0x1Ｅ，0ｘDE,０xDF，0x1F,０xDD，0x1D，0ｘ１Ｃ，0xＤC,０x１4,0xＤ4，0xD5,0x15,0xＤ7,0x17，０x１6，0ｘD６,0ｘD2，0x1２，0x13，０xD３,0x11,0xD1，0ｘD0，0x10,0ｘF0,0x30,0x31,０ｘＦ1，0x3３，0ｘF3，0xF2,0x32，0x36,０xF6，0xF7，０ｘ37,０xＦ5,０x35,0x3４，０ｘF4，0ｘ3C，０xＦC，０xFD，0ｘ３D，０ｘFF，０x３F，0x３E,0xFE，0xFA,0x3A,０x３B,０ｘFB,0x３9，0xF9，０ｘF8，0ｘ３8，0x28，０xE８,０xE9,０x2９，0xEB,0ｘ2B,0x2Ａ，0xEＡ,0xEE,0x2E,0x2F，0xEＦ，0ｘ2Ｄ,0ｘED，０xEC,0x2C,０xE4,0x24，0x25，0xＥ5，0x２7，０ｘE７,0ｘE6，0x26，0x２2,０ｘE2，0xE3,0x23，０xE1，0x21，0x2０,0ｘE０，０ｘA0，0x６0,０x６1，０xＡ1，0x63，０xA3，0xA2，0x62，0x６6，０xA6,０xＡ７，0x6７，0ｘA5，0x65,0x6４，0xＡ4，0x６Ｃ,0xAC,0xAD，0x６D，0ｘAF，０x６Ｆ，0x6E，0xAE，０xＡA,０x6Ａ,0ｘ6Ｂ,0ｘAB,０x69，0xA9，0ｘA8，0x６8，０x78,０xB8，0xB9，0x７９,0xBＢ,0ｘ７B，0x7A，0xBA，0xBE，0x7E,０x7F,0xBF，0ｘ7D,０xBD，0xＢC，0x7C,0xＢ4，0x７4,0x7５，0xB5，0x77，0xB7,0ｘB６,０x76，0ｘ7２,0xB2,０xB3，0ｘ７3，0xB1，0ｘ71,０x70,０xＢ0,0ｘ50,0ｘ9０，0ｘ91,０x５1,0x93，0x5３,0x52,０x９2,0x96，0x56,0x5７，0x9７,0x５5，０x95,0x94，０x54,0ｘ9C,０x5C,0x5D，0ｘ9D，０x5F，0x9F，0x9E,0x5Ｅ，0ｘ５A，0x9A，0x9Ｂ,０x5B,0x99,０ｘ59,0x５8,０x98，0x８8，0x4８，０x49,0ｘ8９，0x4B,0x8B，０x8A,0ｘ4A，0x４E，0x8E，０x8F,0ｘ4F,０x8D,0x4Ｄ,0ｘ4C，０x８C,0x44,0x８4，0x85，0x４5,0x87,0x4７,0ｘ4６,0x86,0x82,0x4２，0x43，0x83，0x4１，０ｘ８1，0ｘ80,０x40｝；/＊＊＊＊＊＊**＊***＊*＊＊＊***＊＊＊＊*＊＊＊＊**＊＊＊＊**＊＊*＊＊*＊＊＊**＊＊＊*＊＊＊＊＊＊**＊*＊*Functｉonﻩ：ｃalculate_ｃrc*Dｅsｃriptｉｏn ：计算校验和*ＩｎputParａﻩ：＊OutputPａｒaﻩ：*ReturｎVaｌue：＊＊**＊＊＊＊＊**＊**＊**＊*＊＊＊＊*＊＊*****＊＊＊＊*＊＊*＊*＊＊＊*＊＊＊*＊＊*＊＊*＊＊**＊**＊/uｉnｔ16ｃalcｕlatｅ＿ｃrc（uiｎt8*ｐuchMsg,uint8ｕsDataLen){uiｎｔ8ucｈCRCHｉ=０xFF；uｉnt8ucｈCRCＬo=０xFＦ;uint8uIｎｄｅx；ﻩｕint１6CｒＣ16;whｉle（usDataＬｅn-—）｛ｕIｎdeｘ＝uchCＲCＨi^（*（pucｈMsg++）)；uchＣRCHi=ｕchCRCLo^ａuchＣRCHi[uIｎdex］；uchＣRCLo=ａuchＣRCLo[uIndeｘ］；} CrC１6=uｃhCＲＣＬo; CrＣ１6＜<＝8; ＣrC16+＝uchCRCHi；retｕrnＣrC16；｝地下停车场监控系统解决方案适用范围：学校地下停车场视频监控方案、小区地下停车场监控系统方案、大厦地下停车场安防监控系统方案、办公楼地下停车场监控系统解决方案等。一、前言视频监控系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过摄像机及其辅助设备(镜头等)直接观看被监视场所的情况，一目了然,同时它可以把被监视场所的图像全部或部分的记录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据，同时电视监控系统还可以与防盗报警等其他安全技术防范体系联动运行,使防范能力更加强大,能及时发现事故和事件的隐患,预防破坏和避免造成不好影响.二、项目概述近年来,随着社会经济和科学技术的飞速发展,城乡居民的生活水平有了显著的提高,衣食住行等基本生活条件不断改善,随着城市的发展速度逐步加快,住房越来越远，人们对私家车的需求日益增加，车辆的密集度已成为全球的一大景观，这时在小区开发的时候，势必要配备相应的地下停车场，为了节省地上空间,不占用原有的绿化地带，多数小区在各栋住宅楼的地下一层专门为住户建立了地下停车场.地下停车场(库）设置车辆出入管理、视频安防监控、电子巡查、紧急报警等系统。地下停车场(库）的车辆出入口、主要人行通道、人员出入口等处均应安装摄像机，可清晰显示面部特征。由于地下很少有人员出没，这样就对车辆形成了一定的安全隐患,使得犯罪分子有了可乘之机，另外当出现车辆刮蹭碰撞的时候，也没有足够的证据辨清是非曲直，仅靠物业部分的管理人员难以面面俱到，因此安装一套视频监控系统便可以解决这些问题,辅助物业人员对这些车辆的静态管理，它不但可以实时监看现场画面，及时发现情况，还可以记录下每一个环节，作为解决问题的有力证据。某小区的地下停车场建立在地下，出入口分开设置,由于现场光线比较差,故所有摄像机均采用红外摄像机,所有图像传会监控室后，有一台１6路嵌入式硬盘录像主机进行资料存储,同时通过一台21寸的监视器切换显示。视频安防监控系统设置要求：小型地下停车场（库）的下列位置应安装摄像机：a）地下停车场(库)与外界相连通的车辆出入口；b）地下停车场（库)内的主要人行通道;c）与地下停车场（库）连通的人员出入口;d)根据安全管理需要应设置的位置。视频监控系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过摄像机及其辅助设备（镜头等)直接观看被监视场所的情况，一目了然，同时它可以把被监视场所的图像全部或部分的记录下来,这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据，同时电视监控系统还可以与防盗报警等其他安全技术防范体系联动运行,使防范能力更加强大，能及时发现事故和事件的隐患,预防破坏和避免造成不好影响。二、项目概述近年来,随着社会经济和科学技术的飞速发展,城乡居民的生活水平有了显著的提高,衣食住行等基本生活条件不断改善,随着城市的发展速度逐步加快，住房越来越远，人们对私家车的需求日益增加,车辆的密集度已成为全球的一大景观，这时在小区开发的时候，势必要配备相应的地下停车场，为了节省地上空间，不占用原有的绿化地带,多数小区在各栋住宅楼的地下一层专门为住户建立了地下停车场，由于地下很少有人员出没,这样就对车辆形成了一定的安全隐患，使得犯罪分子有了可乘之机，另外当出现车辆刮蹭碰撞的时候，也没有足够的证据辨清是非曲直，仅靠物业部分的管理人员难以面面俱到，因此安装一套视频监控系统便可以解决这些问题,辅助物业人员对这些车辆的静态管理，它不但可以实时监看现场画面,及时发现情况，还可以记录下每一个环节,作为解决问题的有力证据.某小区的地下停车场建立在地下,出入口分开设置，由于现场光线比较差，故所有摄像机均采用红外摄像机，所有图像传会监控室后，有一台16路嵌入式硬盘录像主机进行资料存储,同时通过一台２1寸的监视器切换显示。三、系统拓扑图图片１四、设计原则和依据4.１、设计原则此地下停车场的视频监控系统设计遵循先进性、可靠性、安全性、可扩充性、规范性等原则,并具体体现为：ａ、先进性：在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。b、可靠性：系统最重要的就是可靠性,系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求,使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时,影响面也要尽可能小.c、安全性:对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。d、可扩充性：系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。ｅ、规范性：由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定,做好系统的标准化设计与施工。一切应从实际出发，使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。４。２、设计依据本方案设计根据甲方常规要求，并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。主要包括:①ＪGJ／T16-9２《民用建筑电气设计规范》②GB/Ｔ５0314-200０《智能建筑设计标准》③GＢ5０１74-93《电子计算机机房设计规范》④GB500５7－94《建筑物防雷设计规范》⑤GBJ2３２-92《电气装置安装工程施工及验收规范》⑥GＢ4943—９５《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》⑦ＧB/T75－94《安全技术防范规范工程技术规范》⑧GＢ50198－94《民用闭路电视监控电视系统工程技术规范》⑨客户对闭路电视监控系统的总体要求五、视频监控系统设计方案5。1、系统功能说明该视频监控系统中,选用了嵌入式硬盘录像机为其系统的控制核心。系统中所有的视频图像都传回到监控室，接入嵌入式硬盘录像机,通过安装相应数量的硬盘进行资料存储,16路视频输入配置，每路可以1-25帧/秒的速度录像，采用Ｈ．264压缩技术，图像更清晰，细节更逼真。用视频移动报警录像，可节省大量的硬盘空间。录像、回放、监视全实时,可控制云台、镜头等。通过网络可实行远程监控功能.录像时间视硬盘的容量大小而定，该系统中还采用了大硬盘系统，可满足用户提出的录像资料保存的技术要求。该系统承担着对所有可视场所的实时监控任务。所有前端16个摄像机，直接入1台16路嵌入式硬盘录像机,每台硬盘录像机配备2块1000Ｇ的硬盘,可以保存一个月的视频资料.同时为了便于值班人员监看，还特意安装一台21寸监视器，轮巡切换显示1６路画面，方便值班人员及时了解地下停车场的情况。５。2、系统组成部分根据客户提出的项目需求，特制定出一套完整的视频监控系统方案,本套监控系统主要是由前端视频采集部分、视频信号传输部分、显示和存储部分组成。5.2.１、视频采集部分摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时,被监视场所面积较大，为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装适当的镜头，使摄像机所能观察的场景更清楚。本套网络视频监控系统共计安装１6个摄像机，其中包括4个动点和12个定点,其分布位置如下：

序号安装地点设备类型设备型号数量单位１入口照车牌专用摄像机KＶ—C3０５５CＰ１台2出口照车牌专用摄像机KＶ－C3055ＣＰ1台3地下停车场内通道及车位50米红外一体摄像机ＫＶ-C３０85１0台4地下停车场内四角红外恒速全球摄像机KV-C８6０9R-SＮ4８04台地下停车场内四角红外恒速全球摄像机ＫV-Ｃ86０９R—SN48０4台在地下停车场的入口及出口处各安装一台照车牌专用摄像机，型号为KV-C305５CP,它自带红外灯，并且具有强光抑制功能，主要用于监看进出地下停车场的车辆,可以清晰的记录进出车辆的车牌号，便于日后查询具体车辆的进出时间，从而强化对车辆的管理。在地下停车场内的通道及车位部位,安装10台50米红外一体摄像机，型号为KV－C3０８５，自带红外灯，在光线不好的情况下，自动转成黑白画面，并且自动打开红外灯,主要监看车辆在地下停车场内的通行状况，停车位置,有没有刮蹭其他车辆以及被刮蹭或其他人员蓄意破坏，可以使得值班人员及时发现情况,并保存下相关证据,从而可以轻松解决各类纠纷。另外在地下停车场的四角分别安装一个红外恒速全球摄像机，型号为KV－C860９R—SN４80，是带红外灯的全球球罩，内置索尼机芯，可以旋转看到整个地下停车场的具体情况，当值班人员发现问题或可疑车辆的时候,可以通过鼠标控制云台，进行跟踪监看，并存储录像，使得可疑分子无处遁形。总之,摄像机就像整个系统的眼睛一样,把它监视的内容变为图像信号，传送给控制中心的监视器上。５。２．2、传输部分传输部分就是系统图像信号的传输通道。目前电视监控系统多半采用视频基带（同轴电缆)传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下,也有采用双绞线传输或光纤传输方式.本套系统为地下停车场的监控项目，监控室就设立在地下停车场的入口处,各个摄像机距离监控室比较近，直接选用SＹV75—5的同轴电缆进行视频信号的传输，便可以满足客户的图像质量需求，对图像信号的传输重点要求在图像信号经过传输系统后,不产生明显的噪声、失真，保证原始图像信号的清晰度和灰度等级没有明显下降等。为保证各个前端摄像机供电正常，所有摄像机均从监控室内统一供2２0Ｖ到摄像机位置，再通过１2V，２A的电源变为1２Ｖ,给各个摄像机供电.所有电源线均采用RVV２x0.752的线缆。所有云台的控制信号均采用RＶVP2ｘ0。7５2屏蔽线缆。５。２．3、视频信号的显示和存储部分此方案设计选用1台16路嵌入式硬盘录像机和显示器来完成所有摄像机信号的显示,并通过硬盘进行录像,客户需要资料保存1个月，经过计算，硬盘录像机需要配备2块1000G硬盘，当１个月以后，硬盘空间存满后会自动覆盖，无需人为干预；同时它还支持视频的网络远传，方便相关人员通过网络随时随地访问本地的网络硬盘录像主机,观看实时画面。为了方便值班人员监看，另外又安装了一台21寸的监视器，在硬盘录像机进行资料存储的同时,可以通过一台16路的视频切换器，自动切换轮巡显示在监视器上。六、设备选型6．1、100米红外全球摄像机（KV-C860９Ｒ—SN480）作为一款具有创新性的专利产品，系列红外灯彻底解决了球型云台夜间照明难题.側轴联动机构保证红外灯的光线投射始终与摄像机画面相重合，多光场发光源排列确保垂直方向无死角。笼式灯架结构充分利用了球型云台上罩夹层的空间.配置多达1６0颗大功率红外二级管.最多可实现多达10０米的实用距离灯管采用分组供电模式，整体失效概率极小；宽大的上夹层结构与其它单空间结构相比,其散热面积多于３倍以上；且每只灯管独立悬装，相互独立，不存在单PＣB板集中焊接安装的相互集热现象；恒流源驱动确保红外灯管在任何外界条件下都工作在单一确定的恒流状态，有效避免当今被广泛采用的恒压驱动模式下温升、灯管负温度特性、电流间的恶性循环。以上措施为红外灯管高可靠工作提供了充分保证虽然构成复杂，使用时却极其简单，对外只有一组电源线，向其提供AＣ24Ｖ电源。红外灯的开、关,对云台的跟踪等都自动完成云台机芯通过快接板与机体连接，机芯上集成有智能解码板或变速解码板垂直转角0-9０度，水平转角０—35５度工作电压:AＣ-24V功率：<5０W内置进口索尼机芯,1／４”ＥｘｖiewCCＤ，0．0０１ＬUX，F１.4—3．0，216倍变焦（18倍光学放大，１2倍数字放大)，彩色转黑白6.２、60米红外车牌识别摄像机(3.３－12mｍ)１/3"SＯNYＳuperHADCＣD；540TVL；IRＯN0Luｘ；手动、自动、时间三种模式适合不同场合彩转黑、红外灯开关、机械式双滤光片切换同步控制；停车厂出入口照车牌,RS485控制,OＳＤ菜单6.３、50米红外一体摄像机（KV－C３０85)采用SONY高灵敏度图像传感器，彩色黑白自动转换高质量，高清晰度,低功耗集摄像机、防护罩、镜头、红外灯于一体全黑环境设计，自动感应红外线，２４小时全天候监控分辨率480TVL红外灯参考距离:50米防水、防尘，符合IP６6防护等级金属外壳，防暴设计,可有效抵挡外来撞击工作电压:DC１2Ｖ、６。4、16路嵌入式硬盘录像机(KV—IＥT２１1６Ｑ）主要特性采用最新的USＢ２