基于ARM9的交通違章抓拍系統(tǒng)的開發(fā)

2.2 檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

通常從交通指揮燈信號(hào)機(jī)中輸出的紅燈信號(hào)是220V/50Hz 的工頻交流電， 需要設(shè)計(jì)一個(gè)整流濾波電路將從信號(hào)機(jī)輸出的交通指揮燈信號(hào)變換為TTL 電平。交通指揮燈信號(hào)檢測(cè)部分采用一個(gè)光隔隔離內(nèi)外電路， 從交通指揮燈信號(hào)機(jī)輸入至檢測(cè)板的是220V/50Hz 的交流電， 通過二級(jí)管全波整流后， 得到大約200V 的直流信號(hào)， 再經(jīng)過電阻分壓， 接著使用100uF 的電容平波， 獲得5V 左右的直流電， 加到4N25 光隔輸入端， 輸出經(jīng)過一個(gè)反向器獲得5VTTL 電平輸出， 轉(zhuǎn)換電路如圖5 所示。

本系統(tǒng)采用環(huán)形線圈檢測(cè)系統(tǒng)， 環(huán)形線圈檢測(cè)系統(tǒng)目前國(guó)內(nèi)外使用最廣泛的車輛檢測(cè)系統(tǒng)， 它由3 部分組成： 埋設(shè)在路面下的環(huán)形線圈傳感器、信號(hào)檢測(cè)處理單元（ 包括檢測(cè)信號(hào)放大單元、數(shù)據(jù)處理單元和通信接口） 及饋線。檢測(cè)單元、環(huán)形線圈與饋線線路共同組成一個(gè)LC 調(diào)諧電路。此電路中的電感主要決定于環(huán)形線圈的匝數(shù)， 環(huán)形線圈是此電路的電感元件； 電容則決定于檢測(cè)單元中的電容的大小。當(dāng)電流通過環(huán)形線圈時(shí)， 在其周圍形成一個(gè)電磁場(chǎng)， 當(dāng)車輛行至線圈上方時(shí)， 在金屬車體中感應(yīng)出渦流電流， 渦流電流產(chǎn)生與環(huán)路耦合、但方向相反電磁場(chǎng)， 即互感， 使環(huán)形線圈電感量隨之降低， 因而引起電路諧振頻率的上升。只要檢測(cè)到此頻率隨時(shí)間變化的信號(hào)， 就可檢測(cè)出是否有車輛通過。振蕩電路設(shè)計(jì)如圖6 所示。

3 軟件平臺(tái)的構(gòu)建和應(yīng)用程序的開發(fā)

3.1 構(gòu)建軟件平臺(tái)

系統(tǒng)的引導(dǎo)過程包括以下步驟：

（ 1） 處理器重新啟動(dòng)以后， 執(zhí)行ROM啟動(dòng)代碼。

（ 2）ROM啟動(dòng)代碼初始化CPU、內(nèi)存控制器以及片上設(shè)備，然后配置存儲(chǔ)映射。隨后執(zhí)行bootloader.

（ 3） bootloader 將內(nèi)核從閃存解壓到RAM中， 然后跳到內(nèi)核的第一條指令處執(zhí)行。

（ 4） 內(nèi)核初始化各種硬件設(shè)備， 掛載根文件系統(tǒng)， 然后執(zhí)行init 進(jìn)程。

（ 5） Init 進(jìn)程裝載運(yùn)行時(shí)共享庫(kù)， 讀取配置文件/etc/inittab,執(zhí)行腳本/etc/rc.d/rcS.

構(gòu)建嵌入式軟件平臺(tái)需要準(zhǔn)備以下工作： 制作內(nèi)核、創(chuàng)建根文件系統(tǒng)和生成啟動(dòng)代碼bootloader.

3.1.1 制作Linux 內(nèi)核

采用Linux2.6.12 的內(nèi)核。在Linux2.6 中， 引入了很多非常有利于嵌入式應(yīng)用的功能。這些新功能包括實(shí)時(shí)性能的增強(qiáng)、更方便的移植性、對(duì)大容量?jī)?nèi)存的支持、支持微控制器和I/O系統(tǒng)的改進(jìn)等。2.6.12 提供了針對(duì)S3C2410 的配置， 使用命令make s3c2410_defconfig, 然后配置內(nèi)核使用命令make menuconfig,配置體系結(jié)構(gòu)（ System Type） , 選擇S3C2410 Implementation,配置處理器類型， 選擇ARM9T, 接著配置通用選項(xiàng)， 支持網(wǎng)絡(luò)、SYSVIPC 機(jī)制、支持ELF 文件格式， 選擇根文件系統(tǒng)為JFFS2, 然后再配置網(wǎng)絡(luò)， 選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持， 選擇串口支持、選擇文件系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)， 配置USB 設(shè)備選項(xiàng)， 由于數(shù)碼相機(jī)是USB 設(shè)備， 我們使用libusb0.1.10 版本的驅(qū)動(dòng)支持， 所以需要修改內(nèi)核源碼usb.c 文件， 不把數(shù)碼相機(jī)作為USB 存儲(chǔ)設(shè)備。編譯內(nèi)核映像使用命令make zImage, 建立模塊使用命令make modules.

3.1.2 創(chuàng)建根文件系統(tǒng)

根文件系統(tǒng)是所有Unix 系統(tǒng)不可或缺的組件， 頂層目錄/bin、/dev、/etc、/lib、/proc、/sbin 和/usr 是必須的。有幾項(xiàng)工作非常重要， 首先是建立安裝GNU C 鏈接庫(kù)， glibc 套件包括若干鏈接庫(kù)， 比如數(shù)學(xué)鏈接庫(kù)libm- 2.2.3.so, 共享c 鏈接庫(kù)libc- 2.2.3.so.

除了鏈接庫(kù)文件， 還要復(fù)制動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)及其符號(hào)連接。再就是建立設(shè)備文件， 按照Unix 的傳統(tǒng)， 任何對(duì)象都可視為文件， 所有設(shè)備節(jié)點(diǎn)都放在/dev 目錄下， 包括zero、random、tty0、tty1、ttyS0、tty、console、mem、null, 另外還需要建立必要的符號(hào)連接：

fd- >/proc/self/fd, stdin- >fd/0, stdout- >fd/1, stderr- >fd/2.然后選擇主要的系統(tǒng)命令， BusyBox 無疑是最方便的套件， 成功安裝后， /bin 目錄下會(huì)出現(xiàn)二進(jìn)制文件busybox, 對(duì)需要的命令建立對(duì)BusyBox 的符號(hào)連接。

為根文件系統(tǒng)選擇文件系統(tǒng)是很重要的工作。JFFS2 文件系統(tǒng)的特點(diǎn)是可被寫入、具有永久性、斷電可靠性而且可以壓縮。JFFS2 會(huì)為垃圾回收功能維護(hù)空間， 提供斷電可靠性和損耗平衡這兩個(gè)對(duì)flash 系統(tǒng)非常重要的特性。由于抓拍系統(tǒng)工作在開放式的環(huán)境中， 穩(wěn)定性、可靠性是首先要考慮的， 所以選擇JFFS2.用mkfs.jffs2 工具程序建立文件系統(tǒng)的映像： mkfs.

jffs2- r rootfs/- o images/rootfs- jffs2.image.