# SmartGarage

**Repository Path**: EastWen/smart-garage

## Basic Information

- **Project Name**: SmartGarage
- **Description**: 基于HyperLPR3，讯飞星火语音合成API的Linux高并发智能车库系统
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 1
- **Created**: 2025-11-18
- **Last Updated**: 2026-05-02

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 智能车库管理系统

这是一个用C语言嵌入式 Linux 做的高并发的车库管理系统。

## 项目简介

我们的系统包含下面这些功能：

- **相册模块** - 可以处理 BMP、JPEG、PNG 这些不同格式的图片
- **拍照模块** - 用于拍摄车牌照片，然后识别车牌号
- **RFID 识别模块** - 用来识别车辆的 RFID 卡
- **数据库模块** - 用 SQLite 来存车辆的信息
- **音频模块** - 可以播放语音提示
- **LCD 显示模块** - 负责在屏幕上显示内容
- **按键模块** - 处理按键输入，切换LCD拍照/相册模式

为了实现高并发系统，我们使用了多种技术：
- **线程池管理** - 用来同时处理多个任务
- **管道通信** - 用于进程间数据传输
- **共享内存** - 用于进程间共享数据
- **信号量** - 用于进程同步
- **事件轮询(epoll)** - 用于高效处理多个I/O事件

## 项目结构

我们的项目目录结构是这样的：

```
SmartGarage/
├── CMakeLists.txt              # 主配置文件
├── include/                    # 公共头文件
├── bin/                        # 编译后的可执行文件
├── common/                     # 公共代码模块
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── event_loop.c           # 事件循环
│   └── pthread_pool.c         # 线程池
├── Album/                      # 图像处理模块
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── Album.c                # 主程序
│   ├── bmp.c, jpg.c, png.c    # 图片格式处理
│   └── include/               # 头文件
├── takePhoto/                  # 拍照模块
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── takePhoto.c
├── RFID/                       # RFID 识别模块
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── RFID.c
├── sqlite/                     # 数据库模块
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── SQLite.c
├── Audio/                      # 音频模块
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── audio.c
├── drivers/                    # 驱动模块
│   ├── key_drv.c               # 按键驱动
│   └── spi_lcd.c               # LCD 驱动
└── ...（其他文件）
```



## 构建要求

### 需要的工具

- **CMake**: 3.12 或更高版本
- **交叉编译工具链**: arm-none-linux-gnueabi 5.4.0
- **OpenCV版本**: 4.10.0
- **MNN版本**: 3.2.0
- **目标平台**: GEC6818

## 第三方库和组件

### 开源库
- **HyperLPR3** - 车牌识别库 (Apache License 2.0)
- **OpenCV** - 计算机视觉库 (Apache License 2.0) 
- **MNN** - 神经网络推理框架 (Apache License 2.0)
- **SQLite3** - 嵌入式数据库 (公共领域)
- **ALSA** - 音频系统 (LGPL)

### Linux 内核组件
- **V4L2 (Video4Linux2)** - 视频采集框架 (GPLv2)
  - 用于摄像头视频流采集
  - 支持多种图像格式（JPEG, YUYV等）
  - 提供内存映射高效数据访问

### 云服务 API
- **讯飞星火语音合成** - 在线TTS服务
  - 需要API密钥和网络连接
  - 遵循讯飞开放平台服务条款


### 需要的库

- **zlib**: 压缩库
- **libpng**: PNG 图像处理库
- **libjpeg**: JPEG 图像处理库
- **pthread**: 线程库
- **dl**: 动态加载库
- **rt**: 实时库
- **m**: 数学库

需要的可以在此下载打包好的源码（有小改动）、头文件和库：
https://pan.baidu.com/s/1d48nRDPMH2qKsEQE02A9Tw?pwd=zaxh 提取码: zaxh
下载好后放置在与这个readme.md的同级目录上

## 交叉编译配置

项目使用 ARM 交叉编译工具链，配置在 arm-toolchain.cmake 文件中：

```
# 指定目标系统
set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm)

# 指定交叉编译器的路径
set(TOOLCHAINDIR "/home/gec/6818GEC/prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.8/bin")
set(CMAKE_C_COMPILER ${TOOLCHAINDIR}/arm-linux-gcc)
set(CMAKE_CXX_COMPILER ${TOOLCHAINDIR}/arm-linux-g++)

# 设置编译器标志
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -march=armv7-a -mfpu=neon -mfloat-abi=softfp -std=gnu99")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -march=armv7-a -mfpu=neon -mfloat-abi=softfp -std=gnu++11")
```



## 模块说明

### 主程序 (Garage)

- **位置**: 根目录
- **功能**: 系统主程序，管理所有模块
- **依赖**: 需要所有子模块

### 相册模块 (Album)

- **库文件**: Bmp, Jpg, Png
- **可执行文件**: Album
- **功能**: 处理各种图片格式

### 拍照模块 (takePhoto)

- **可执行文件**: takePhoto, PlateRecDemo
- **功能**: 拍摄车牌照片，然后识别车牌号
- **车牌识别测试程序**: PlateRecDemo
  - **用途**: 测试车牌识别功能
  - **使用方法**: ./PlateRecDemo <图片路径>
  - **输出**: 在控制台显示识别结果（车牌类型、号码和置信度）
 - **摄像头采集**: 模块使用 V4L2进行视频帧采集，用于实时抓拍和识别。

### 数据库模块 (SQLite)

- **功能**: 存储和查询车辆信息
- **特性**: 使用 SQLite3 数据库

### RFID 模块

- **功能**: 识别车辆 RFID 卡
- **集成**: 和数据库模块一起工作

### 音频模块

- **功能**: 提供语音提示和播放
- **架构**: 客户端-服务器模式
- **采集接口**: 使用alsa在ARM设备上播放合成的WAV文件



### 驱动模块

- **按键驱动**: 
  - **功能**: 处理按键输入
  - **模式切换**: 通过按键切换两种显示模式
    - 相册模式：显示车辆照片
    - 拍照模式：显示实时摄像头画面

 - **LCD 驱动**:
   - **功能**: 提供 framebuffer 接口用于显示图像与 GUI，支持区域刷新与清屏
   - **接口**: 支持标准 Linux framebuffer 与自定义 IOCTL（刷新/清屏/开关/设置区域）
   - **特性**: 支持 1024×600、ARGB8888→RGB565 转换、可选双缓冲。


## 构建与运行

### 构建步骤

1. **准备交叉编译环境**
   ```bash
   # 确保已安装 ARM 交叉编译工具链
   export PATH=$PATH:/usr/local/arm/5.4.0/usr/bin

   # 确保已配置MNN和OpenCV对应编译工具链的版本
   file /usr/local/arm/5.4.0/usr/lib/libopencv*.so.4.10.0
   file /usr/local/arm/5.4.0/usr/lib/libMNN*.so
   ```

2. **构建项目**
   ```bash
   # 创建构建目录
   mkdir -p build && cd build
   
   # 配置项目
   cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../arm-toolchain.cmake ..
   
   # 编译项目
   make -j$(nproc)
   ```

3. **构建驱动**
   ```bash
   # 进入驱动目录
   cd drivers
   
   # 编译驱动模块
   make
   ```

### 车牌识别测试程序

PlateRecDemo 是一个独立的车牌识别测试程序，可以单独运行测试车牌识别功能。

**使用方法：**
```bash
./PlateRecDemo <图片路径>（3rd_party/resource/images上有可测试图片）
```

**输出：**
- 控制台显示识别结果（车牌类型、号码和置信度）

### 运行步骤

1. **部署到目标设备**
   ```bash
   # 将编译好的所有文件复制到目标设备（如果不需要测试车牌识别那就不用复制PlateRecDemo）
   scp -r bin/ root@<目标设备IP>:/root/
   scp drivers/key_drv.ko root@<目标设备IP>:/root/
   ```

2. **在目标设备上运行**
   ```bash
   # 加载驱动
   insmod key_drv.ko
   insmod spi_lcd.ko
   
   # 运行主程序
   cd bin
   ./Garage
   ...
   ```

### 注意事项

- 确保目标设备上已安装需要的库
- 检查设备权限，确保有权限加载驱动和运行程序
- 如果找不到库文件，请设置 LD_LIBRARY_PATH 环境变量

## 项目状态和问题

### 现在的情况

- **基本功能**: 相册、拍照、RFID识别、数据库管理、音频播放这些功能已经做好了
- **并发处理**: 使用多种技术实现高并发系统
  - 线程池管理多个任务
  - 管道实现进程间通信
  - 共享内存实现数据共享
  - 信号量实现进程同步
  - 事件轮询(epoll)实现高效I/O事件处理
  - 多进程架构处理不同功能
  - 信号处理实现进程间通信
  - 互斥锁和条件变量实现线程同步
- **界面显示**: LCD显示模块和按键已经集成
  - 按键可切换相册模式和拍照模式

### 未来计划

- 增加错误处理和日志记录
- 优化并发性能和资源使用

## 致谢与参考

### 核心技术依赖
本项目建立在众多优秀的开源项目之上，特别感谢：

- **HyperLPR3** ([GitHub](https://github.com/szad670401/HyperLPR))
  - 提供了高精度的车牌识别能力
  - Apache 2.0 许可证让集成变得简单

- **OpenCV** ([官网](https://opencv.org/))
  - 强大的图像处理和计算机视觉功能
  - 丰富的文档和社区支持

- **讯飞星火语音合成** ([开放平台](https://www.xfyun.cn/))
  - 高质量的文本转语音服务
  - 稳定的 API 接口

### 开发工具
感谢以下工具在开发过程中提供的支持：
- CMake - 跨平台构建系统
- Git - 版本控制