一種節(jié)能型視頻監(jiān)控終端電路設(shè)計(jì)方案

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2014-11-17 16:35:19

摘自:電子發(fā)燒友

慧聰安防網(wǎng)訊視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越多地走進(jìn)人們的生活,系統(tǒng)節(jié)能也是電子系統(tǒng)必須考慮的一個(gè)重要參數(shù)。本設(shè)計(jì)中讓S1接高電平,紅外傳感信號處理電路的輸出信號Vo作為DM642的外部中斷信號,同時(shí)也作為TVP5150芯片的節(jié)電模式輸入控制信號,如圖2所示。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越多地走進(jìn)人們的生活,系統(tǒng)節(jié)能也是電子系統(tǒng)必須考慮的一個(gè)重要參數(shù)。對一個(gè)少有人出入的場合,采用不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)控不僅沒有必要,也會浪費(fèi)很多的電能。針對這種情況,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)無人值守的智能監(jiān)控終端。在沒有人進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域時(shí),監(jiān)控終端處于低能耗的休眠狀態(tài);當(dāng)紅外傳感器檢測到有人進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域時(shí),終端被喚醒并開始攝像,同時(shí)將處理后的視頻信號經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,為中心值班人員提供判斷依據(jù)。對于出入人員較少的場合,利用該監(jiān)控終端可以有效減少系統(tǒng)能耗,減少傳輸、保存的數(shù)據(jù)量,而且不會錯(cuò)過監(jiān)控對象。

紅外傳感信號處理模塊

為了節(jié)約電能,本終端采用紅外傳感器來檢測監(jiān)控區(qū)域有無人員進(jìn)入,只在有人員進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域時(shí),終端才進(jìn)入圖像采集、處理、傳輸狀態(tài)。本設(shè)計(jì)采用BISS0001芯片為熱釋電紅外傳感信號處理核心元件,其應(yīng)用電路如圖2所示。

一種節(jié)能型視頻監(jiān)控終端電路設(shè)計(jì)

    圖2紅外信號處理電路

  圖2紅外信號處理電路

圖2中,7805為三端穩(wěn)壓集成電路,為信號處理電路提供電源。BISS0001芯片的第9引腳為觸發(fā)控制信號Vc的輸入腳,工作中應(yīng)當(dāng)保證輸入電壓,可以通過調(diào)節(jié)電阻R3來達(dá)到目的。當(dāng)有行人進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域時(shí),熱釋電紅外傳感器PIR將檢測到的人體發(fā)出的紅外線轉(zhuǎn)化為電信號,并將其送到BISS0001內(nèi)部,信號經(jīng)BISS0001處理后由2腳輸出,輸出Vo為低電平到高電平的跳變。如果BISS0001工作在有效狀態(tài)不可重復(fù)觸發(fā)的情況下(即圖2中S1接低電平),高電平的持續(xù)時(shí)間為Ts(Ts=49152R1C1),在Ts時(shí)間段結(jié)束時(shí),輸出Vo即刻由高電平進(jìn)入低電平并被封鎖Ti(Ti=24R2C2)時(shí)長;對于有效狀態(tài)可重復(fù)觸發(fā)的情況來講(即圖2中S1接高電平),如果在前一Ts時(shí)間段內(nèi),輸入的變化使得輸出有效狀態(tài)再次觸發(fā),則Vo高電平信號將從此刻算起再持續(xù)一個(gè)Tx時(shí)長,之后才轉(zhuǎn)換為低電平并進(jìn)入封鎖時(shí)間Ti。在封鎖時(shí)間內(nèi),即使由于負(fù)載的切換而引入的干擾也不會改變輸出Vo的狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中讓S1接高電平,紅外傳感信號處理電路的輸出信號Vo作為DM642的外部中斷信號,同時(shí)也作為TVP5150芯片的節(jié)電模式輸入控制信號,如圖2所示。

圖像采集模塊

對于圖像采集模塊,本設(shè)計(jì)采用TI公司的TVP5150作為解碼芯片。TVP5150是一款超低功耗的解碼芯片,正常操作時(shí)的功耗只有113mW,節(jié)電模式下功耗為1mW,并支持PAL/NTSC/SECAM等格式,它能將攝像頭所采集到的模擬圖像信號轉(zhuǎn)換為YUV4:2:2格式的ITU-RBT.656數(shù)字信號,它可以接收2路復(fù)合視頻信號(CVBS)或1路S-Video信號,通過I2C總線設(shè)置內(nèi)部寄存器,可以選擇輸出8位4:2:2的ITU-RBT.656數(shù)字信號(同步信號內(nèi)嵌),以及8位4:2:2的ITU-RBT.601信號(同步信號分離,單獨(dú)引腳輸出)。TVP5150與DM642的硬件連接如圖3所示。

一種節(jié)能型視頻監(jiān)控終端電路設(shè)計(jì)

    圖3TVP5150與DM642硬件連接圖

  圖3TVP5150與DM642硬件連接圖

TVP5150芯片的AIP1A和AIP1B為模擬信號的輸入端,該引腳需接0.1~1μF的濾波電容,HSYNC為行同步信號的輸出引腳。由于本設(shè)計(jì)采用了同步信號內(nèi)嵌的ITU-RBT.656格式,所以該引腳未與DM642相關(guān)引腳相連接。PND引腳為省電模式的控制信號輸入端,低電平有效,與紅外傳感信號處理電路的輸出信號Vo連接,當(dāng)監(jiān)控區(qū)域無行人走動(dòng)時(shí),Vo為低電平,這將使TVP5150芯片進(jìn)入省電模式。YOUT[6:0]為BT.656/YUV數(shù)據(jù)輸出引腳,YOUT[7]/I2CSEL是BT.656/YUV數(shù)據(jù)的第7位,也是I2C接口設(shè)備地址設(shè)置位,TVP5150設(shè)備地址由I2CSEL引腳所接的上拉電阻或下拉電阻確定,I2CSEL引腳的狀態(tài)與設(shè)備地址映射關(guān)系如表1所示,DM642和TVP5150應(yīng)答過程中需要從片TVP5150的地址。SCL、SDA分別為I2C接口的串行時(shí)鐘和數(shù)據(jù)引腳,DM642對TVP5150內(nèi)部寄存器的訪問通過I2C總線實(shí)現(xiàn)。DM642芯片的VP0D[19:0]為視頻口VP0的數(shù)據(jù)總線引腳,其中VP0D[8:2]與多通道串行口McBSP0引腳復(fù)用,為了將VP0D[8:2]配置為VP0的低位數(shù)據(jù)引腳,需要把PERCFG寄存器中的VP0EN位置1。VP0CLK0為外部像素時(shí)鐘輸入引腳,與視頻解碼芯片TVP5150的像素時(shí)鐘輸出引腳PCLK/SCLK連接。

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