一种节能型视频监控终端的设计

[09-13 23:35:48]   来源:http://www.88dzw.com  电视机电路   阅读:8300

文章摘要:1终端工作原理及总体框图终端的总体框图如图1所示,在没有人员进入监控区时,系统处于休眠、节能状态,当红外传感器检测到有人员进入监控区域时,产生外部中断,中央处理器TMS320DM642在接收到外部中断时立即启动各模块进行图像的采集、处理、传输等。 2终端系统设计2.1中央处理器的选择由于终端要处理的数据量大,实时性强,所以采用多媒体处理芯片TMS320DM642(以下简称为DM642)。该芯片是TI公司C6000系列DSP中较新的32位定点DSP,工作频率由内部倍频器设置,可以达500MHz、600MHz或720MHz,每秒可执行指令数4000、4800、5760MIPS。DM642

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  1终端工作原理及总体框图
  
  终端的总体框图如图1所示,在没有人员进入监控区时,系统处于休眠、节能状态,当红外传感器检测到有人员进入监控区域时,产生外部中断,中央处理器TMS320DM642在接收到外部中断时立即启动各模块进行图像的采集、处理、传输等。

      2终端系统设计

  2.1中央处理器的选择

  由于终端要处理的数据量大,实时性强,所以采用多媒体处理芯片TMS320DM642(以下简称为DM642)。该芯片是TI公司C6000系列DSP中较新的32位定点DSP,工作频率由内部倍频器设置,可以达500MHz、600MHz或720MHz,每秒可执行指令数4000、4800、5760MIPS。DM642采用TI公司第2代增强型超长指令集,它的EMIFA接口数据总线宽度为64位,最高存取频率133MHz,可直接与大容量、低成本的SDRAM芯片无缝连接。DM642带有3个双通道(A,B两通道)数字视频口,可同时处理多路数字视频流。DM642拥有I2C接口,可以与外部I2C设备通信,用来配置外部I2C设备的寄存器,DM642的网口(EMAC接口)、PCI口和HPI口共享引脚。因其处理性能强,外围接口多而灵活,在机器视觉、医学成像、网络视频监控、数字广播等领域得到了广泛的应用。

  2.2红外传感信号处理模块的设计

  为了节约电能,本终端采用红外传感器来检测监控区域有无人员进入,只在有人员进入监控区域时,终端才进入图像采集、处理、传输状态。本设计采用BISS0001芯片为热释电红外传感信号处理核心元件,其应用电路如图2所示。

 图2中,7805为三端稳压集成电路,为信号处理电路提供电源。BISS0001芯片的第9引脚为触发控制信号Vc的输入脚,工作中应当保证输入电压Vc>VR(通常:

  VR=0.2VCC),可以通过调节电阻R3来达到目的。当有行人进入监控区域时,热释电红外传感器PIR将检测到的人体发出的红外线转化为电信号,并将其送到BISS0001内部,信号经BISS0001处理后由2脚输出,输出Vo为低电平到高电平的跳变。如果BISS0001工作在有效状态不可重复触发的情况下(即图2中S1接低电平),高电平的持续时间为Ts(Ts=49152R1C1),在Ts时间段结束时,输出Vo即刻由高电平进入低电平并被封锁Ti(Ti=24R2C2)时长;对于有效状态可重复触发的情况来讲(即图2中S1接高电平),如果在前一Ts时间段内,输入的变化使得输出有效状态再次触发,则Vo高电平信号将从此刻算起再持续一个Tx时长,之后才转换为低电平并进入封锁时间Ti。在封锁时间内,即使由于负载的切换而引入的干扰也不会改变输出Vo的状态。本设计中让S1接高电平,红外传感信号处理电路的输出信号Vo作为DM642的外部中断信号,将Vo与DM642的GP[5:4]

  连接,同时也作为TVP5150芯片的节电模式输入控制信号,如图2所示。

  2.3图像采集模块的设计

  对于图像采集模块,本设计采用TI公司的TVP5150作为解码芯片。TVP5150是一款超低功耗的解码芯片,正常操作时的功耗只有113mW,节电模式下功耗为1mW,并支持PAL/NTSC/SECAM等格式,它能将摄像头所采集到的模拟图像信号转换为YUV4:2:2格式的ITU-RBT.656数字信号,它可以接收2路复合视频信号(CVBS)或1路S-Video信号,通过I2C总线设置内部寄存器,可以选择输出8位4:2:2的ITU-RBT.656数字信号(同步信号内嵌),以及8位4:2:2的ITU-RBT.601信号(同步信号分离,单独引脚输出)。TVP5150与DM642的硬件连接如图3所示。

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