基于ARM9的遠(yuǎn)程無線智能視頻監(jiān)控電路 — 電路圖天天讀（34）

　　在嵌入式領(lǐng)域，ARM9系列微處理器在高性能和低功耗方面提供了最佳的性能，因此選用ARM9嵌入式處理器S3C2440設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)遠(yuǎn)程圖像光線監(jiān)控系統(tǒng)通過這個(gè)系統(tǒng)，可以遠(yuǎn)在千里之外控制一個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行圖像采集并回傳。如果這個(gè)攝像機(jī)有一個(gè)485接口的云臺(tái)，還可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)的取景角度、鏡頭拉伸、聚焦等功能。除了獲取圖像數(shù)據(jù)。系統(tǒng)還提供了多路開關(guān)控制和數(shù)據(jù)采集功能，可以連接溫度、濕度等各類傳感器和控制紅外夜視燈等其他外部設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)。最后，通過GPRS或CDMA無線通信模塊及Internel互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳至任何地方。

　　圖像采樣接口電路

　　S3C2440的攝像頭接口支持ITU-R BT.601/656 YCbCr8比特標(biāo)準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)輸入，最大可采樣4096&TImes;4096像素的圖像。攝像頭接口可以有兩種模式與DMA控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸：一種是P端口模式，把從攝像頭接口采樣到的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為RGB數(shù)據(jù)，并在DMA控制下傳輸?shù)絊DRAM;另一種是C端口模式，把圖像數(shù)據(jù)按照YCbCr4:2：0或4:2：2的格式傳輸?shù)絊DRAM。上述兩種工作模式都允許設(shè)置一個(gè)剪輯窗口，只有進(jìn)入這個(gè)窗口的圖像數(shù)據(jù)才能夠傳輸?shù)絊DRAM。S3C2440的攝像機(jī)接口接收ITU標(biāo)準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)，不能直接接收CCD攝像機(jī)輸出的模擬視頻信號(hào)，因此還需要1片SAA7113視頻解碼芯片。 SAA7113可以輸入4路模擬視頻信號(hào)，通過內(nèi)部寄存器的不同配置可以對(duì)4路輸入進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸入可以為4路CVBS或2路S視頻（Y/C）信號(hào)，輸出8 位“VPO”總線，為標(biāo)準(zhǔn)的ITU656、YUV 4:2：2格式。對(duì)SAA7113初始化需要通過I2C 總線進(jìn)行，而S3C2440內(nèi)部集成的I2C控制器正好可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程。S3C2440的攝像機(jī)接口與SAA7113的連接原理如圖3所示。

　　SAA7113 的CE 引腳與S3C2440 的一個(gè)GPIO 引腳相連，這樣可以控制SAA7113的工作狀態(tài)。當(dāng)無須采集圖像時(shí)，將該GPIO口輸出低電平，使SAA7113芯片處于低功耗狀態(tài)，節(jié)省電能的消耗。對(duì)照?qǐng)D2和圖3可以看出，SAA7113芯片就是圖2的“外部圖像傳感器”。它向嵌入式系統(tǒng)的攝像機(jī)接口提供了采樣到的標(biāo)準(zhǔn)ITU視頻數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過 DMA的P端口或C端口控制傳輸?shù)搅藘?nèi)存，這樣就可以在內(nèi)存中對(duì)圖像數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的加工處理。

　　攝像機(jī)云臺(tái)控制電路

　　攝像機(jī)的云臺(tái)控制接口采用RS485通信方式。因S3C2440內(nèi)部只有RS232的控制器，為此使用MAX485芯片設(shè)計(jì)了一個(gè)RS232到RS485的轉(zhuǎn)換接口。該電路原理如圖4所示。

電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評(píng)分析：

　　遠(yuǎn)程圖像無線監(jiān)控系統(tǒng)在高壓輸電線路的覆冰監(jiān)測中得到了成功的應(yīng)用。在野外全天候環(huán)境下，適時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測高壓輸電線路覆冰厚度，同時(shí)發(fā)出預(yù)警處理信息，從而有效地避免了斷纜事故的發(fā)生。遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及LSI、VLSI集成電路的發(fā)展而發(fā)展的，而基于ARM9嵌入式處理器的本系統(tǒng)正是這些技術(shù)學(xué)科相互交叉和融合發(fā)展的集中體現(xiàn)。實(shí)踐證明，ARM9處理器的低功耗、高性能和多功能的特性滿足了遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控的許多特殊需求，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控的很好選擇。

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