摘 要：本设计中作为家用小型火灾报警系统，集成了火灾传感器、烟雾传感器等，使用STM32F407作为微处理器，通过外围的传感器对现场进行预警，将摄像头OV7670所截取的图片由GPRS模块以彩信方式传送到户主手机上，进行及时的情况报警，排除隐患。

关键词：STM32；传感器；摄像头；OV7670

1 模块介绍

1.1 芯片和摄像头介绍

本设计中核心处理器是STM32F407，该芯片作为低端高速的32位处理器，以Cotex-M4为内核，STM32F407里面配置非常强大的了，它拥有的资源包括：具有192KB SRAM、1024KB FLASH、1个 SDIO接口、1个FSMC接口、1个10/100M 以太网MAC控制器、1 个摄像头接口以及112个通用 IO口等。OV2640是OV（OmniVision）公司生产的一颗1/4寸的CMOS UXGA（1632*1232）图像传感器。

1.2 ATK-SIM900A GSM/GPRS 模块

GPRS模块采用的是ATK-SIM900A-V15。ATK-SIM900A 模块板载 SIMCOM 公司的工业级双频GSM/GPRS 模块：SIM900A，工作频段双频： 900/1800Mhz，可以低功耗实现语音、 SMS（短信、 彩信）、数据和传真信息的传输。

1.3 传感器部分模块

本设计选用离子式烟雾传感器，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。同时，还有热释电红外传感器PMS11，火灾是否能够准确的探测到取决于所选择的热释电红外传感器。

2 硬件和软件实现

2.1 硬件实现

系统整体功能分析的基础上划分各个模块。整个系统大致分四个部分：传感器接收部分、摄像头图像采集部分、图片压缩和解压存储部分、GSM模块发送部分。硬件电路设计。

处理器和外部模块外设接线图

处理器芯片STM32F407的FSMC将外部设备分为两类：NOR＼PSRAM设备、NAND/PC卡设备。他们共用地址数据总线等信号，他们具有不同的CS以区分不同的设备，TFTLCD就是用的FSMC_NE4做片选，其实就是将TFTLCD当成SRAM来控制。摄像头模块OV7670与STM32F407的DCMI接口进行连接，实现摄像头功能。DCMI 接口的捕获模式支持：快照模式和连续采集模式。

2.2 软件部分

本系统中最重要的就会图像采集的软件的程序设计思路，通过初始化后，传感器采集数据，如果出现异常，将现场摄像头采集的现场图片信息存入SD卡，然后进行发送给用户手机端。通过摄像头对现场进行监控，特别是对现场的报警指示灯进行识别，当碰到报警信号时，处理器就会就会采集现场图像存储到内存卡中，然后通过串口与对GPRS模块发送AT指令控制模块以彩信的形式发送到用户手机上，最后用户也可以以短信的形式发送到终端解除警报。

下面摄像头图片采集：

//当采集完一帧 JPEG 数据后，调用此函数，切换 JPEG BUF.开始下一帧采集.

void jpeg_data_process（void）

{

DMA2_Stream1 ->CR&=～（1<<0）；

while（DMA2_Stream1->CR&0X01）；

jpeg_data_len=jpeg_buf_size-DMA2_Stream1->NDTR；

……

DMA2_Stream1 ->NDTR=jpeg_buf_size；

DMA2_Stream1 ->CR|=1<<0；

……

}

//JPEG 测试

void jpeg_test（void）

{

……

DCMI_Start（）；

while（1）

{

……

p=（u8*）jpeg_buf；

for（i=0；i

while（（USART2->SR&0X40）==0）；

USART2->DR=p[i]； }

}

……

}

其中用到了SCCB总线时序模拟，所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、白平衡、对比度、色度等都可以通过 SCCB 接口编程。

3 结束语

该设计实现了家用火灾报警器的基本功能，通过实验得到了满意的结果，今后的实践设计中可以对火灾预警后的反应联动做进一步拓展。

参考文献

[1]贾素娟.基于彩信的无线红外防盗系统的软件设计[D].天津：河北工业大学，2007.

[2]苗春雷，徐卫彬，蔡玉宝，等.基于GSM模块的远程控制和报警系统[J].现代电子技术，2012，19（3）：30-35.

[3]林郭安，黄强，许文焕.STM32F103RB软件安全设计方案[J].单片机与嵌入式系统应用，2009，9：29-30.

[4]杨晓光.火灾自动报警系统的发展及前景[J].广东公安科技，2007（4）：53-55.

[5]陈亮，李汪洋，吴国樟，等.基于SMS远程监控系统[J].计算机科学，2011，38（B10）：421-422.

[6]颜球男，胡毅.STM32F103VB的SD卡在应用编程设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2012，12（2）；29-31.

[7]刘宇静.基于GSM的远程监控系统数据传输[J].科学技术与工程，2007，9：16-18.

[8]郭红丹.基于无线网络的家居安防系统的设计研究[J].硅谷，2012，2（2）：30-34.

[9]Zhao Y，Ye Z. A low cost GSM/GPRS based wireless home security system，Consumer Electronics，IEEE Transactions on.2008，54（2）；567-572.

[10]叶文韬.基于ARM的多功能通信终端的研究与短信功能实现[D].西安科技大学，2012.

[11]赵敏.基于GPRS及彩信的远程监控装置的研究与实现[D].中北大学，2012.

[12]李燕娜.基于短信和语音合成的报警接口设计与实现[D].电子科技大学，2011.

作者简介：刘魏（1990，10-），男，汉族，湖南衡阳人，硕士在读，南华大学，研究方向：嵌入式系统及应用。