基于FPGA的视频监控主机系统硬件设计中的多路视频采集电路、USB接口电路、串口转换及通信电路等电路的设计,单片机和FPGA的并行使用可以使数据传输更加协调,提高系统可靠性。该硬件系统能够实现视频信息的存储及传输,报警信息自动存储,USB信息拷贝,允许多路同时报警及远距离控制云台等功能,使得监控控制系统工作效率有了进一步的提高。那么,门禁系统智能视频监控电路有哪些设计呢?
门禁系统智能视频监控电路有哪些设计
1、视频信号选择电路的设计
系统外部前端设备摄像机录入各个门禁场所视频,通过视频传输线路传到主机控制系统的视频信号选择电路视频信号。选择电路具有四路视频输入、四路视频输出,一个公共视频端输出。一方面视频信号经过MAX4090进行阻抗匹配后从四路视频输出,供管理人员查看门禁的现场活动情况,同时在公共视频端不仅可以输出一路视频,而且可以通过视频处理板对视频信息进行存储并通过网络传输视频信息;输出的视频信号通过FPGA的控制转换为可视信号并存储到PC中,同时FPGA可以不断检测视频警报信号量来触发报警信号。
2、USB接口电路的设计
为了方便的使用USB摄像头及USB的数据下载通道,系统总需要设计USB接口电路。USB功能采用常见的CH375芯片作为USB借口控制芯片。CH375是一个USB总线的通用借口芯片,支持USB-HOST主机方式和USB-DEVICE/SLAVE设备方式。 在本地端,CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出,可以方便地挂接到单片机/DSP/MCU/MPU等控制器的系统总线上。在USB主机方式下,CH375 还提供了串行通讯方式,通过串行输入、串行输出和中断输出与单片机/DSP/MCU/MPU等相连接。CH375有串口和并口两种与单片机的连接方式,在本系统中,CH375 芯片是通过并行方式连接到副控制芯片的,CH375的 TXD引脚通过1千欧左右的下拉电阻接地或者直接接地,从而使CH375工作于并口方式。这种并行连接方式极大的提高了数据的传输速率。
3、FPGA的EPROM及单片机存储电路设计
系统中使用了AT24C512EEPROM器件作为主要存储芯片,它的存储容量为512K及单片机对AT24C51系列E2PROM的读写操作完全遵守12C总线的主收从发和主发从收的规则。数据的传送由四部分组成:起始(START)条件、从机地址的发送、数据的传送和停止(STOP)条件。每一个时钟高电平中期间传送一位数据,而且在SCL线为高电平时SDA线上的数据必须保持稳定,否则将认为是一个控制信号。这样设计的优点体现在其简单性和有效性上。
在视频选择电路中采用了交流耦合技术,这样设计有利于保持高清晰视频信号的传输。同时利用FPGA作为中央控制部分的,采用了并行的两块单片机 做为副控芯片,一块用于USB接口的数据控制与传输,另外一块用于其它接口操作和外部存储控制,既了协调视频信号的实时监控与传输,又能够保证FPGA的 处理不受到外部电路的影响,大大提高了系统的工作效率。