基于OMAP3的多功能兒童手持娛樂終端

　　摘要：本系統(tǒng)采用OMAP3530處理器，在相應(yīng)軟件的支持下，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)、游戲和多媒體播放功能，并且在后臺加載了一個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行語音信號實(shí)時(shí)監(jiān)控和視頻監(jiān)控信號傳輸，最終實(shí)現(xiàn)了具有娛樂、學(xué)習(xí)和監(jiān)控功能的手持終端。

　　隨著社會進(jìn)步，越來越多的家長忙于工作，無暇照顧孩子，如何保障兒童不在家長身邊時(shí)的人身安全是家長非常關(guān)心的問題。國外電信運(yùn)營商Verizon公司提出了一項(xiàng)移動伴護(hù)服務(wù)，通過這種服務(wù)，家長可以檢查孩子去向，為外出的孩子制定地理限制并發(fā)出文本信息警告。但該服務(wù)存在一些缺陷，首先，受限于傳輸帶寬，父母無法得到孩子的實(shí)時(shí)圖像，有時(shí)雖然兒童還在父母劃定的安全范圍內(nèi)，但安全已受到了威脅;其次，在兒童受到傷害時(shí)，父母無法及時(shí)獲知并在第一時(shí)間采取行動。

　　本系統(tǒng)正是為了保障無人看管兒童的安全提出的，在其具有學(xué)習(xí)娛樂功能的前提下，通過WLAN技術(shù)隨時(shí)接入高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)，讓家長隨時(shí)了解兒童的狀況。本系統(tǒng)通過將兒童的聲音與預(yù)先錄制的尖叫聲比較，在兒童遇到危險(xiǎn)發(fā)出尖叫的時(shí)候，啟動報(bào)警程序，及時(shí)通知家長。本設(shè)計(jì)提出的解決方案具有便攜、易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

　　硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)采用的德州儀器放式多媒體應(yīng)用平臺(Open Multimedia Application Platform，OMAP)3530處理器，綜合了ARM處理器的控制能力與DSP的運(yùn)算能力。采用的Angstrom Linux操作系統(tǒng)，具有成熟穩(wěn)定、應(yīng)用廣泛、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。本系統(tǒng)外部硬件包括SD儲存卡，揚(yáng)聲器，話筒，鍵盤，鼠標(biāo)，攝像頭，無線網(wǎng)卡和顯示器。硬件設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。　　

 

　　視頻采集系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)基于OMAP3530開發(fā)板，考慮到通用性與可擴(kuò)展性，采用嵌入式Linux作為操作平臺。經(jīng)測試驗(yàn)證最終選擇了支持Angstrom系統(tǒng)和本硬件系統(tǒng)所需全部驅(qū)動的2.6.28內(nèi)核，基于此內(nèi)核開發(fā)出來的應(yīng)用程序?qū)τ趯淼南到y(tǒng)更具適應(yīng)性。本系統(tǒng)采用了內(nèi)嵌ZC301芯片的USB攝像頭。USB攝像頭負(fù)責(zé)采集視頻數(shù)據(jù)傳送到開發(fā)板，然后進(jìn)行處理，并將數(shù)據(jù)送至網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。遠(yuǎn)程PC終端通過互聯(lián)網(wǎng)接收視頻信號，解碼后通過客戶端程序看到USB攝像頭采集到的實(shí)時(shí)圖像。

　　網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備

　　WLAN接入互聯(lián)網(wǎng)，是廣泛使用且技術(shù)成熟的寬帶接入手段。所以本設(shè)計(jì)采用WiFi無線網(wǎng)卡接入互聯(lián)網(wǎng)，將無線網(wǎng)卡驅(qū)動程序加入內(nèi)核，做到無線網(wǎng)卡的即插即用。

　　輸入輸出設(shè)備

　　OMAP3530開發(fā)板配有WL4030音頻編碼解碼芯片，并具有音頻輸入和輸出3.5mm通用接口，可以很方便地將音頻采集與播放設(shè)備接入其中;該開發(fā)板還有3D加速功能的視頻解碼芯片，并通過高清晰度多媒體接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)輸出，可以直接與有HDMI接口的顯示器相連接。