基于嵌入式Linux操作系統的可視化安全倒車系統

　　本設計是通過MiniGui加載jpeg來實現LCD實時顯示USB攝像頭采集到圖像的。在編譯程序時，加上了jpeg庫的支持。編程的思路就是不斷地從攝像頭采集圖像并存儲在/tmp/l.jpg中。在Linux圖形用戶界面支持系統MiniGUI中，通過loadbitmap函數來加載圖像，而圖像加載后不會自動更新，不能根據1.jpg的改變自動變化。因此，在程序中要設定一個定時器，每隔100 ms刷新屏幕，基本上實現了實時更新。

　　3.2 超聲波測距驅動程序的設計

　　超聲波發生程序的作用是由PWM定時計數器產生一個超聲波信號頻率約40 kHz的方波。采用Timer0，同時把Timerl打開進行計時。超聲波測距器主程序利用外部中斷檢測返回的超聲波信號，一旦發現立即進入中斷程序。進入該中斷后立即關閉Timerl停止計時，并將測距成功標志字賦值1。各程序流程如圖6～圖8所示。

　　當主程序檢測到接收成功的標志位后，按下式計算即可得到車尾與障礙物之間的距離(設計時取20℃時的聲速C為344 m/s)：

　　S=(C·T1)/2

　　其中，T1為計數器Timerl的計數值。

　　該部分程序可設計為Linux下字符設備驅動程序。要使用Linux系統提供一個設備驅動接口函數struct file_operations的數據結構，來實現超聲波傳感器設備的打開、讀寫、釋放和控制。定時器和外部中斷相關寄存器的初始化和參數的設定都是在open()接口函數中完成的。在此設備驅動程序中定義的。file_operations的數據結構為：

　　S3C2440_sonar_open()函數用于打開的設備。S3C2440_sonar_rcad()和S3C2440_sonar_write()函數用于讀寫設備。S3C2440_sonar_re-lease()函數完成中斷的釋放。S3C2440_sonar_ioctl()函數用于控制設備中定時中斷和測距值，由copy_to_user()函數和put_user()函數來實現數據傳遞，在應用程序下打開設備，實現內核態與用戶態之間的數據傳遞。模塊初始化函數S3C2440_sonar_init()實現設備的初始化、中斷初始化及處理、設備注冊等。static void S3C2440_sonar_exit()用于模塊卸載時中斷停止、資源的釋放等。

　　3.3 語音報警程序設計

　　當所測距離值小于閾值時，由S3C2440發控制命令給XF-S3011，啟動語音模塊。組成一個語音合成命令幀的部分代碼如下：

　　命令合成完畢后，就可以發送給XF-S3011模塊了。在嵌入式Linux系統中先打開XF-S3011設備文件，然后將此命令幀寫入該文件，最后關閉設備文件。

　　結語

　　本文采用嵌入式Linux操作系統和三星公司S3C2440微處理器設計的可視與語音報警為一體的安全倒車系統，具有較高的實用價值。在顯示視頻圖像處理的過程中，能夠通過超聲波對車尾與障礙物之間進行測距，當測距值小于預設定的距離時會有語音對駕駛員進行報警提示。經實驗驗證，該系統運行穩定，能讓駕駛員準確地把握車后路況，提高了倒車安全性。