隨著信息技術的高速發展，人們在追求舒適居住環境的同時，還對自家住所的安全有了更進一步的要求。當主人外出時，監控系統作為安防設施中的重要組成部分起到越來越重要的作用。在本文所介紹的方案中，在具有成熟軟件系統的MTK平臺的基礎上，在MTK芯片的GPIO口掛載傳感器和喇叭，組成一套具有實時性強、性價比高、耗電量小、遇到異常后能自動報警等功能的防盜監控報警系統。該系統充分利用MTK系統中現有的資源，研發周期短，在用戶對監控系統的實時性、價格、自防御等方面的要求越來越高的情況下，將目前主要作為手機開發平臺的MTK系統引入到安防等領域。

1 MTK系統介紹

1.1 MTK硬件平臺

MTK是聯發科技股份有限公司的簡稱，全稱為MediaTek。MTK手機系統是目前國內手機設計、制造商使用的最多的一個完整的手機產品解決方案，其高性價比和可二次開發的特性倍受手機制造商的青睞。本方案選擇MT6225為核心芯片，它內部集成了ARM7核和DSP核，通過MT6225的GPIO(General Purpose Input Output，通用輸入輸出口）可進行外部設備的擴展。MTK6225憑借優越的無線通信特性和成熟的軟硬件系統，成為目前使用最廣泛、最穩定、最成熟的手機開發平臺。

1.2 MTK軟件系統

MTK提供了一整套功能強大、穩定可靠的軟件平臺，熟悉并熟練地應用其用C語言編寫的軟件系統，便能利用MTK軟件系統可進行二次開發的特性，將MTK平臺應用于除手機開發以外的安防、生產等領域。

1.2.1 MTK操作系統

MTK采用Nucleus實時搶先式多任務操作系統，在其上有一個KAL(Kernel Abstraction Layer)OS層。它作為MTK軟件和Nucleus操作系統的接口層，主要為任務提供各種系統服務（如定時器、隊列、內存管理和事件等）。

1.2.2 基本軟件構架

Nucleus操作系統的上面是整個MTK系統的軟件構架，它主要由RMI(Remote MMI)、MMI(Man Machine Interface)、L4(Layer 4)、Drivers和PS/L1(Protocol Stack/Layer 1)幾部分構成。MTK軟件構架用到了層的概念，它將各功能模塊分為不同的層，每個層具有各自的功能特性。MMI作為MTK系統可二次開發的核心部分， FrameWork (框架層)、MMI和L4層的通信、Application (應用層)、UI Layer (UI層)這4個主要部分組成了MMI的整體構架。

2 系統方案的功能描述和整體框架

將傳感器掛載在MTK系統的核心芯片MT6225的GPIO口上，通過定時查詢GPIO口的狀態來檢測傳感器的輸出信號。一旦MTK系統檢測到傳感器輸出信號，MTK平臺在啟動錄像程序錄制視頻，并驅動喇叭發出刺耳的聲音，在驅逐小偷和進行報警的同時，通過自動短信的方式發送信號給主人。通過MTK平臺拍攝并存儲在MTK系統的存儲卡中的視頻，就可以很方便地找到有力的證據。基于MTK平臺的防盜監控系統的整體框架如圖1所示。

圖1 基于MTK平臺的防盜監控系統的整體框架

3 傳感器和喇叭

3.1 傳感器

傳感器是將非電量轉換為與之有確定對應關系的電量輸出器件或裝置，其本質是非電系統與電系統之間的接口。作為為防盜設備提供信息的傳感器，應選擇物理型傳感器中具有壓電效應的壓電式傳感器，將其安裝在家庭的大門、窗戶等地方，當有盜賊進入時傳感器將壓力、機械沖擊和振動等物理信號轉換成電信號。

3.2 喇叭

喇叭又名揚聲器，是將電能轉換成聲音的轉換設備，當不同的電子能量傳至線圈時，線圈產生一種能量與磁鐵的磁場互動，這種互動會造成紙盤振動。因為電子能量隨時變化，喇叭的線圈會往前或往后運動，因此喇叭的紙盤就會跟著運動，這些動作使空氣的疏密程度產生變化從而產生聲音。

作為功率器件，只需在喇叭后面引出的兩個接頭對應地接上正負極，只要電壓達到一定的量值，便能發出高分貝刺耳的聲音。本方案選擇喇叭作為驅逐盜賊和報警的裝置。將喇叭的正極接上電源，負極接到MTK平臺相應的GPIO口，當MTK平臺接收到傳感器產生的信號時，MTK平臺便將該GPIO口拉低，此時就喇叭就可以正常工作了。

4 MTK定時器、錄像和短信功能

4.1 MTK定時器

定時器事件是在指定的時間或時間間隔內反復觸發指定的事件，這個指定的事件是通過一個注冊的功能函數來實現的。在MTK平臺中，操作定時器的具體流程如下：

① 在定義定時器ID的頭文件TimerEvents.h中的MMI_TIMER_IDS枚舉類型中定義一個自己的TimerID，實驗中定義的ID為MY_TIMER_ID。

② 使用函數StartTimer(U16 TimerID,U16 delay,FuncPtr funcPtr)啟動一個定時器，其中TimerID為時鐘ID，delay為時間間隔，funcPtr為該定時器事件的回調函數。StartTimer一經執行，當達到時間間隔delay時，系統就會通知執行funcPtr。試驗中啟動定時器如下：

StartTimer(MY_TIMER_ID,1000,capture_and_send_message)

其中，1000為根據MT6225芯片的工作頻率而設定的定時掃描GPIO口的時間，在MT6225中1000即1 s的定時。函數capture_and_send_message為作者編寫的錄像和發送信息給主人的函數。

③ 每當退出程序時，通過調用StopTimer(U16 TimerID)來停止TimerID所對應的定時器事件。實驗中調用情況為StopTimer(MY_TIMER_ID)。

4.2 MTK錄像功能

作為手機開發平臺，MTK系統具有和普通手機一樣的功能，錄像作為目前手機多媒體功能的重要組成部分，利用該功能便能采集到需要的重要證據。MTK平臺接收到傳感器產生的信號后，啟動定時器，只需要調用已初始化好的初始化函數和錄像的函數，便開啟錄像的功能。

4.3 MTK短信功能

短信功能同樣作為MTK軟件系統中的重要組成部分，在該監控系統報警的同時通過短信通知主人，不僅阻止了不利情況的進一步發展，還能即時提交證據。MTK本身具有短信通信功能模塊，修改軟件系統，通過設置固定的號碼，發生異常情況時MTK系統便會自動發送信息給該號碼。

5 試驗過程及結果

通過給MTK芯片的GPIO0高電平模擬傳感器產生的信號，將蜂鳴器的正極接MTK芯片的電源，負極接到GPIO43。MTK系統通過定時查詢的方式每隔1 s就檢查GPIO0的狀態。當MTK系統檢查到GPIO0端口的狀態為高電平時，MTK系統停止查詢GPIO口，同時啟動錄像程序，通過程序設置在錄像一定時間后停止錄像且將拍攝的視頻文件保存到MTK系統的本地存儲卡中，并在給 GPIO43低電平以驅動蜂鳴器發出響聲的同時，發送信息通知主人。實驗結果表明，該方案切實可行，具有良好的開發前景。

結語

MTK系統提供現成的軟硬件平臺，將本屬于手機開發領域的MTK系統引入安防和生產等領域并作為控制核心，既降低了開發難度，又避免了監控系統中常用的主控單元（如ARM、FPGA等）高昂的價格。MTK的更多功能開發，還有待MTK工程師們將其應用于除手機外的其他領域。