基于CC1100的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

摘要：為了對特定場合進行安全監(jiān)控，采用CC1100無線傳輸模塊和PTC08串口攝像頭模塊設(shè)計并實現(xiàn)了一種無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。利用攝像頭模塊對視頻進行數(shù)據(jù)采集、壓縮、串口傳輸，并利用微控制器通過無線傳輸模塊進行拍攝控制、數(shù)據(jù)傳輸。經(jīng)測試表明，該系統(tǒng)具有操作簡便、運行穩(wěn)定的特點，達到了設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；CC1100；PTC08；無線；設(shè)計

隨著通信、單片機處理能力以及各種視頻處理技術(shù)的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的越來越快，其中視頻傳輸采用有線方式具有傳輸穩(wěn)定，畫面清晰等特點。但是，由于這種方式成本高、維護不方便，且在有些特殊的區(qū)域受條件所限，布線困難甚至無法布線，其使用范圍受到很大限制。而無線傳輸技術(shù)因具有使用靈活、攜帶方便、可移動、低成本等優(yōu)點，在視頻監(jiān)控、傳輸，緊急現(xiàn)場救援和軍事通信等領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用。
文中基于CC1100無線傳輸模塊和PTC08串口攝像頭模塊設(shè)計并實現(xiàn)了一種無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在環(huán)保監(jiān)測、智能儀器儀表監(jiān)控、車輛管理監(jiān)控、圖像采集等領(lǐng)域有一定的應(yīng)用前景。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)由信號采集設(shè)備、采集端處理器、無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、接收端處理器、信號輸出設(shè)備構(gòu)成，如圖1所示。

視頻信號采集設(shè)備通過攝像頭模塊捕捉場景圖像，經(jīng)其內(nèi)部處理器轉(zhuǎn)換輸出數(shù)字視頻圖像，為視頻圖像處理提供數(shù)據(jù)。采集端處理器負責存儲和處理信號采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)和其他節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)，同時可協(xié)調(diào)與其他節(jié)點之間通信。線收發(fā)模塊主要負責與其他節(jié)點通信，接收、發(fā)送數(shù)據(jù)和交換控制信息。接收端處理器負責存儲和處理其他節(jié)點發(fā)送的視頻、圖像數(shù)據(jù)，也可協(xié)調(diào)與其他節(jié)點之間通信。視頻信號輸出設(shè)備即將接收端處理器發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)還原成原場景圖像。

2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
2．1 CC1100及PTC08簡介
CC1100是一款低成本單片UHF收發(fā)器，專為低功耗無線應(yīng)用而設(shè)計。它主要是為315、433、868和915 MHz的ISM和SRD設(shè)備所設(shè)計，可以編程工作在300～1 000 MHz范圍之間的任一頻率上。具有抗干擾能力強、數(shù)據(jù)傳輸速率高、誤碼率低等優(yōu)點，支持透明的數(shù)據(jù)傳輸及DL／645規(guī)約。在發(fā)射狀態(tài)下，其發(fā)射功率可編程調(diào)節(jié)，其最大發(fā)射功率達到10 dBM。
PTC08串口攝像頭是集圖像采集、拍攝控制、數(shù)據(jù)壓縮、串口傳輸于一體的工業(yè)級圖像采集處理模塊。標準三線式RS-232通信接口、簡單的圖像傳輸協(xié)議，使模塊可以方便地實現(xiàn)與電腦以及各種嵌入式系統(tǒng)的連接。
2．2 硬件電路設(shè)計
CC1100的工作狀態(tài)有IDEL(待機)、RX(接收)、TX(發(fā)送)，同時支持遠程喚醒功能，這樣可以降低功耗。主要的引腳為VCC電源輸入(1．9～3．6V)、SI數(shù)據(jù)輸入、SO數(shù)據(jù)輸出、SCLK時鐘輸入、GD00和GD02為數(shù)字輸出供測試系統(tǒng)使用，CSN為芯片片選信號。芯片內(nèi)置64 Byte的TX和RX緩沖器。文中設(shè)計了圖2所示的無線電路。數(shù)據(jù)操作通過STC11F32XE單片機的SPI口進行。