小区单元门可视化智能门禁系统音视频处理部分
随着电子技术、物联网技术、网络技术等相关技术的不断发展以及人们防范意识的提高,智能门禁系统在人们的生活和工作中应用越来越广泛。本次设计是以单元门主机为核心的小区单元门禁系统的硬件电路设计以及软件设计。单元门主机设计包括对系统电路与单元用户终端通信接口，语音采集与还原电路，视频采集电路。本课题基于STM32F429处理器，利用OV2640摄像头模块采集图片以及WM8978语音芯片采集语音，将采集的数据封装成数据包，通过以太网传输音视频数据包，并在终端将数据包拆包并提取，分别还原到相应地语音芯片和视频，关键词 门禁系统，STM32F429,音视频传输
目 录
1 引言 1
1.1 研究的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 关键技术 2
2 系统硬件设计 3
2.1 单元门端硬件总体设计 3
2.2.1语音电路模块及接口 4
2.2.2摄像头接口电路 6
2.3用户端硬件总体设计 8
2.3.1 图片显示模块 8
2.3.2 以太网传输模块： 9
3 系统软件设计 10
3.1主程序设计 10
3.2 语音采集模块 11
3.3 语音还原模块 14
3.4 视频采集模块 15
3.5 图片显示模块 16
4系统调试 17
4.1语音模块调试： 17
4.2 摄像头采集模块 20
总 结 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
附录A 25
附录B 26 1 引言
1.1 研究的背景及意义
社区的安全一向受到海内外的重点关注，由于最近几年科技的发展，社区安防逐渐趋于成熟。我国于1998年提出的“智能小区”这一概念，也逐渐被大家认可并且不断地推广。随着当今科技技术的迅猛发展和普及，智能小区也随之迅猛发展，而门禁系统是智能小区是否安全最为关键 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的部分。所谓的门禁系统，实际上是一种将科学技术应用在锁的智能管理系统，门禁系统我们通常又称之为出入管理控制系统，是一种管理人员进出的智能化管理系统，主要涉及电子、通信、计算机网络、自动化等技术。就目前而言，我们已知的密码锁主要包含密码锁、非接触卡、指纹虹膜掌型生物识别等门禁系统，由于门禁系统近年来发展很快，被广泛应用于智能小区之中。
随着电子技术、物联网技术、网络技术等相关技术的不断发展以及人们防范意识的提高,智能门禁系统在人们的生活和工作中应用越来越广泛。早期的门禁系统早已无法满足当今社会的需求，不能满足低成本、安全性、可靠性、灵活性等具有较高要求的现代智能门禁系统的需要。当今社会，用户要求门禁系统具有更多的功能,然而现有的门禁系统的安全性、实用性、有效性等已经不能满足用户的需要了。因此应对迅速、功能比较全面、易于扩展的智能门禁系统具有极大的经济效益和市场效益。
1.2 国内外研究现状
由于近些年来社会经济和信息技术的迅猛发展,智能门禁系统也越来越广泛的被应用于各种行业,尤其是身份辨别和小区安防等行业。门禁系统作为智能化小区的重要单元也越来越获得当今社会的重视。传统的门禁系统一般采用的机械锁和刷卡认证等方式,要求用户进行近距离操作,具有安全性较差、成本高、极为不方便的缺点统。
当前，门禁系统在各大企业、学校、住宅小区都有了很大的应用。其管理效益及成果也非常显著，普及程度也在不断提高，无一都不显示门禁系统的优越性统。因此，门禁系统的设计具有很好的前景。
近年来，门禁系统在国外已经形成一定的规模，国外门禁系统经历了数十年发展，技术已经趋向成熟，无论是产品的安全性还是可靠性方面都做的非常优秀。国内门禁系统在经历了过去十多年的发展，也已经初步形成了一定的规模。门禁系统也逐步向着国际先进水平靠拢。就现在来说，我们国家设计的产品不仅仅拥有海内外的低端和中端市场，而且现在也开始向慢慢的设计科技含量较高的门禁系统向高端市场进军，逐步走向国外。
1.3 关键技术
本课题项目是基于传统的门锁基础上发展而来的。由于传统的门锁仅仅是一个简简单单的单纯的机械装置，无论锁芯材料是多么坚固，无论设计的多么合理，人们总能可以通过各种各样的手段将锁打开；电子磁卡锁虽然可以解决了材料成本高的问题，改变传统门锁呆板的装置问题，也可以在一定程度上解决了小区的安全问题统，但是磁卡锁的信息极其容易复制，并且磁卡与读卡机之间磨损大，故障率大，安全系数较低，由于磁卡需要携带身旁，一旦磁卡丢失后，信息被复制或者盗取所产生的后果也是难以想象的。
本课题主要进行了以单元门主机为核心的小区单元门禁系统的硬件电路设计以及软件设计。单元门主机设计包括对系统电路与单元用户终端通信接口，语音采集与还原电路，视频采集电路。本课题基于STM32F429处理器，实现语音视频的传输，并且配合其他同学完成通信协议以及相关测试。
智能化可视对讲及门禁管理系统工作流程如下：首先，在小区得各个单元门安装可视单元门口主机及门禁管理系统。其中，对讲系统具有发布信息的功能，物业可通过信息发布功能向小区户主发送相关信息；而对讲系统管理功能装置放置于监控中心，主要用来管理，各司其职。
本毕业设计具有以下优点：
可扩展性：本设计项目应该具备一定的可扩展性，这样可以适应未来的功能不断变化的需。
经济性：本系统是一个毕业课题，最为一个小项目，应该充分考虑成本。
本课题本人解决的是音视频处理相关的问题，以及与其他同学完成通信协议的处理。关于通信协议，从目前通信技术音视频处理技术来看，能够有效的解决音视频处理的问题，而且可以保证通信系统可以正常工作。关于音视频处理技术，主要采用Gstreamer音视频处理框架，采用模块化设计，将各模块封装起来，以元件的形式供用户使用；在编写程序时，可以直接调用库中原有元件进行软件设计。
目 录
1 引言 1
1.1 研究的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 关键技术 2
2 系统硬件设计 3
2.1 单元门端硬件总体设计 3
2.2.1语音电路模块及接口 4
2.2.2摄像头接口电路 6
2.3用户端硬件总体设计 8
2.3.1 图片显示模块 8
2.3.2 以太网传输模块： 9
3 系统软件设计 10
3.1主程序设计 10
3.2 语音采集模块 11
3.3 语音还原模块 14
3.4 视频采集模块 15
3.5 图片显示模块 16
4系统调试 17
4.1语音模块调试： 17
4.2 摄像头采集模块 20
总 结 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
附录A 25
附录B 26 1 引言
1.1 研究的背景及意义
社区的安全一向受到海内外的重点关注，由于最近几年科技的发展，社区安防逐渐趋于成熟。我国于1998年提出的“智能小区”这一概念，也逐渐被大家认可并且不断地推广。随着当今科技技术的迅猛发展和普及，智能小区也随之迅猛发展，而门禁系统是智能小区是否安全最为关键 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的部分。所谓的门禁系统，实际上是一种将科学技术应用在锁的智能管理系统，门禁系统我们通常又称之为出入管理控制系统，是一种管理人员进出的智能化管理系统，主要涉及电子、通信、计算机网络、自动化等技术。就目前而言，我们已知的密码锁主要包含密码锁、非接触卡、指纹虹膜掌型生物识别等门禁系统，由于门禁系统近年来发展很快，被广泛应用于智能小区之中。
随着电子技术、物联网技术、网络技术等相关技术的不断发展以及人们防范意识的提高,智能门禁系统在人们的生活和工作中应用越来越广泛。早期的门禁系统早已无法满足当今社会的需求，不能满足低成本、安全性、可靠性、灵活性等具有较高要求的现代智能门禁系统的需要。当今社会，用户要求门禁系统具有更多的功能,然而现有的门禁系统的安全性、实用性、有效性等已经不能满足用户的需要了。因此应对迅速、功能比较全面、易于扩展的智能门禁系统具有极大的经济效益和市场效益。
1.2 国内外研究现状
由于近些年来社会经济和信息技术的迅猛发展,智能门禁系统也越来越广泛的被应用于各种行业,尤其是身份辨别和小区安防等行业。门禁系统作为智能化小区的重要单元也越来越获得当今社会的重视。传统的门禁系统一般采用的机械锁和刷卡认证等方式,要求用户进行近距离操作,具有安全性较差、成本高、极为不方便的缺点统。
当前，门禁系统在各大企业、学校、住宅小区都有了很大的应用。其管理效益及成果也非常显著，普及程度也在不断提高，无一都不显示门禁系统的优越性统。因此，门禁系统的设计具有很好的前景。
近年来，门禁系统在国外已经形成一定的规模，国外门禁系统经历了数十年发展，技术已经趋向成熟，无论是产品的安全性还是可靠性方面都做的非常优秀。国内门禁系统在经历了过去十多年的发展，也已经初步形成了一定的规模。门禁系统也逐步向着国际先进水平靠拢。就现在来说，我们国家设计的产品不仅仅拥有海内外的低端和中端市场，而且现在也开始向慢慢的设计科技含量较高的门禁系统向高端市场进军，逐步走向国外。
1.3 关键技术
本课题项目是基于传统的门锁基础上发展而来的。由于传统的门锁仅仅是一个简简单单的单纯的机械装置，无论锁芯材料是多么坚固，无论设计的多么合理，人们总能可以通过各种各样的手段将锁打开；电子磁卡锁虽然可以解决了材料成本高的问题，改变传统门锁呆板的装置问题，也可以在一定程度上解决了小区的安全问题统，但是磁卡锁的信息极其容易复制，并且磁卡与读卡机之间磨损大，故障率大，安全系数较低，由于磁卡需要携带身旁，一旦磁卡丢失后，信息被复制或者盗取所产生的后果也是难以想象的。
本课题主要进行了以单元门主机为核心的小区单元门禁系统的硬件电路设计以及软件设计。单元门主机设计包括对系统电路与单元用户终端通信接口，语音采集与还原电路，视频采集电路。本课题基于STM32F429处理器，实现语音视频的传输，并且配合其他同学完成通信协议以及相关测试。
智能化可视对讲及门禁管理系统工作流程如下：首先，在小区得各个单元门安装可视单元门口主机及门禁管理系统。其中，对讲系统具有发布信息的功能，物业可通过信息发布功能向小区户主发送相关信息；而对讲系统管理功能装置放置于监控中心，主要用来管理，各司其职。
本毕业设计具有以下优点：
可扩展性：本设计项目应该具备一定的可扩展性，这样可以适应未来的功能不断变化的需。
经济性：本系统是一个毕业课题，最为一个小项目，应该充分考虑成本。
本课题本人解决的是音视频处理相关的问题，以及与其他同学完成通信协议的处理。关于通信协议，从目前通信技术音视频处理技术来看，能够有效的解决音视频处理的问题，而且可以保证通信系统可以正常工作。关于音视频处理技术，主要采用Gstreamer音视频处理框架，采用模块化设计，将各模块封装起来，以元件的形式供用户使用；在编写程序时，可以直接调用库中原有元件进行软件设计。
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