視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越多地走進人們的生活，系統(tǒng)節(jié)能也是電子系統(tǒng)必須考慮的一個重要參數(shù)。對一個少有人出入的場合，采用不間斷的實時監(jiān)控不僅沒有必要，也會浪費很多的電能。針對這種情況，本文設(shè)計了一個無人值守的智能監(jiān)控終端。在沒有人進入監(jiān)控區(qū)域時，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入監(jiān)控區(qū)域時，終端被喚醒并開始攝像，同時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)域有無人員進入，只在有人員進入監(jiān)控區(qū)域時，終端才進入圖像采集、處理、傳輸狀態(tài)。本設(shè)計采用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
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來達到目的。當(dāng)有行人進入監(jiān)控區(qū)域時，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)時間為Ts（Ts=49152R1C1），在Ts時間段結(jié)束時，輸出Vo即刻由高電平進入低電平并被封鎖Ti（Ti=24R2C2）時長；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Tx時長，之后才轉(zhuǎn)換為低電平并進入封鎖時間Ti。在封鎖時間內(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
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)域無行人走動時，Vo為低電平，這將使TVP5150芯片進入省電模式。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為外部像素時鐘輸入引腳，與視頻解碼芯片TVP5150的像素時鐘輸出引腳PCLK/SCLK連接。
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