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im体育官网|摘要:介绍了AT91SAM7S64单片机的主要特点和性能,并分析了利用该芯片增加和优化周边电路、提高准确性、实时性和可靠性等优点。重点介绍了在该芯片上构建红外控制、自动相机的软件和硬件设计,分析了为提高实时性能而对硬件和软件设计采取的措施。随着社会经济的发展,人们的生活水平日益提高。如何确保财产安全沦为社会广泛关注的焦点问题。

尽管有各种警报设备黄土人市场,但其中很多功能不完善,技术不成熟,几乎具有有效的防盗功效。红外报警系统是目前比较普遍的报警技术,通过单片机开展智能控制,极大地提高了防盗效率。

由单片机控制的红外报警系统采用红外传感器设备检测防疫内人体移动电磁辐射的红外热的方式工作,专用红外检测处理集成电路处理接管信号,传输到单片机,单片机开始智能控制后,启动相机打开照片。该系统的特点是,如果在警戒地区空间或非公开启动期间观察到非法活动人体,则可以立即启动系统,启动自动警报。

这种报警装置具有误报率低、抗干扰能力强、功能用途多样、安全可靠、附加使用方便等特点,适合家庭、办公室、商场、街头商店、微型汽车、车库、仓库等。红外报警系统设计与视频采集卡等传统图像采集系统相比,具有体积小、成本低、可靠性高的优点,被广泛应用于智能交通、远距离监控、计算机视觉等领域。本文以ARM7内核AT91SAM7S64-AI为主芯片,控制CMOS检测OV6620展开图像的收集,然后由AT91SAM7S64-AI控制,图像数据存储在AT45DB041D上。

最后,通过各种通信接口发送图像收集结果。AT91SAM7S64的特点是Atmel的32位微控制器,具有高性能、低功耗、加速USB2.0模块和丰富的外围模块资源等特点,是连接的PC、手机等外围设备使用的理想芯片。AT91SAM7S64单片机使用纳瓦技术符合业界对低功耗设计的拒绝。

工作电压范围为2.0V至5.0V。工作电流的典型值是频率为32kHz,电压为2.0V时为8.5A,频率为1MHz,电压为2.0V时的典型值为100A。电压为2.0V时,看门狗定点电流的典型值为1A[1-2]。2硬件配置图像采集报警系统由红外报警电路、电源电路、USB模块电路、OV6620图像传感器采集电路、CPU模块电路、CPU外部EEPROM等电路组成(图1右)。

2.1处理器该系统处理器使用Atmel的AT91SAMS64芯片,与其他系列的单一芯片相比,几乎没有外围扩展电路。在警报系统中,与父计算机的通信由USB完成,该处理器构建了USB设备的端口,成为连接的外围设备(如PC或手机)的理想芯片。另外,图像收集需要传输的数据量很少,AT91SAM7S64有64KB的高速闪存和16KB Flash,但在OV6620图像传感器上以倒数方式收集图像和传输数据时,存在相当大的空间不足,需要外部内存来扩展数据存储。红外传感器收集红外传感器信号后,通过红外传感器处理器处理,然后在0V ~ 3.3V的电压跳跃中输入需要连接CPU的信号。

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AT91SAM7S64通过标准化的输入/输出端口接管信号跳跃后,通过I2C与图像传感器OV6620通信,提供图像,通过8个并行接口将图像传送到CPU。
2.2红外信号处理红外信号处理部分采用BISS0001红外信号检测处理器,是包括在运算放大器、电压比较器和状态控制器、延迟计时器、拦截时间计时器和参考电压源中的数字模拟混合专用集成电路。可普遍应用于各种传感器和延im体育官网迟控制器。BISS0001使用运算放大器OP1配置检测信号预处理电路,以调整信号比例。

然后结合运算放大器OP2进行二次缩放,DC位降低到VM(0.5VDD),传输到由比较器COP1和COP2组成的双向减幅装置,有效地检测启动时的信号Vs。由于VH0.7VDD、VL0.3VDD,当VDD=5V时,可以有效地诱导1V的噪音障碍,从而提高系统可靠性[3]。

在红外报警电路中,红外传感器接管信号后,由BISS0001处理,然后由BISS0001的插槽2输入,在该芯片中,输入信号时插槽测量为3.3V,因此必须将该插槽连接到CPU。红外信号检测电路的电路设计图如图2的右图所示。

2.3图像检测OV6620需要以5V的稳定电压开机。彩色/黑白图像传感器,通过I2C与CPU进行通信。最小像素为352288帧速率26fps,帧2字段,每秒约50字段,即每20毫秒生成一个图像。相互和交错两种扫描方法、CIF和QCIF图像格式、数据格式包括YUV、YCrCb和RGB3种,必须满足一般图像收集的市场要求。

OV6620内部有50个可编程寄存器,可以通过AT91SAM7S64的TWI协议设置。在OV6620的Y0至Y7地下通道中输入的8位段数据将动态传输到CPU。2.4外部内存AT45DB041D是2.5V或2.7V串行接口的闪存,是各种数字语音、图像、程序代码和数据存储应用的理想选择。

AT45DB041D反对RapidS串行接口,仅限于拒绝高速操作员。兼容RapidS串行接口的SPI,最低频率平均66MHz。

AT45DB041D的存储容量为4325376位,由2048页、每页256字节或264字节组成。AT45DB041D除了主存储外,还包括两个256/264字节SRAM缓冲区。

缓冲区使您能够在对主存储中的页面进行新编程时接收数据,并加载倒数数据字符串。独立国家/地区的“读-替换-写”三级操作员可以很好地构建EEPROM建模(可以按位或字节设置)。

DataFlash通过RapidS串行接口依次采访数据,而不是像传统Flash内存一样通过适配器总线和并行接口随机访问数据。非常简单的顺序采访机制大大增加了有效的插槽数,不利于硬件布局,增强了系统可靠性,大大减少了切换噪音,为了构建非常简单的系统重复编程,AT45DB041D不需要低输出电压。

AT45DB041D在独立国家的2.5V至3.6V或2.7V至3.6V电压下作为编程和负载操作员[4]运行。AT45DB041D可通过切片插槽(/CS)使用,并可通过3线模块进行采访。三导线由串行输出(SI)、串行输入(SO)和串行时钟(SCK)组成。

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所有编程和读取周期都遵循自己的计时。3系统软件设计3.1系统软件的全过程红外数字图像采集报警系统通过在红外传感器上观察信号跳跃通知CPU来控制图像检测处理器。

AT91SAM7S64有32个I/O服用端口,因此选择其中一个端口PA18作为红外信号接管端口。CPU首先设置为输出端口。因为开机后端口是高电平,所以红外接管信号开始时,处理后从低电平跳向高电平,所以在I/O端口上,需要从高电平跳向低电平。

芯片初始化后,可以通过PIO控制器插槽。0表示控制OV6620。否则,在端口被低估之前,以后不能区分。

然后扩展通信,设置OV6620,调用后扩展图像,将数据传输到外部存储。该系统的主程序框图如图3的右图所示。
3.2图像检测处理3.2.1OV6620寄存器设置将TWI中的数据以一个字节传输到OV6620功能寄存器的地址是0x00到0x50,其中许多可以设置适当的寄存器,使OV6620以其他模式运行。

发送TWI数据时,从属地址和从属子地址不存在,因此不能将从属地址加载到TWI_MMR中,并设置内部地址长度。将从属子地址加载到TWI_IADR中后,TWI_THR将传输的数据保持在8位,因此OV6620的低分辨率、曝光时间、自动白平衡和控制过程如下:at91 _ f _ TWI _ write _ byte(const TWI _ mapped,OV0x10_addr,0x14,0x20) at91 x9a3.2.2OV6620的收集过程OV6620有4个实时信号:水平实时信号(VSYNC)、奇数场实时信号(FODD)、水平实时信号(HREF)和像素实时信号(PCLK)。使用倒数扫描方式时,仅用于VSYNC和HREF、PCLK3个实时信号[5-6]。

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AT91SAM7S64上的一个外部中断插槽VSYNC信号输出,相应的中断服务程序分别连接VSYNC_IRQ(),HREF连接AT91SAM7S64上的常规I/O端口。图像收集过程是指,在初始化TWI 0v 6620后,允许VSYNC中断,等待CPU加载一帧图像,并检查VSYNCIRQ()中断服务程序是否获得了图像数据。否则,请等到以后传输近一帧的图像数据。

完成后,将接管到一帧的每个数据保存回外部存储。3.2.3图像提取过程图像提取过程是在收集的数据已存储在外部内存中时,使用CPU将数据插入并传输到父计算机的过程。首先,开始废除对外部存储的读取,使指向外部存储的指针指向第一个地址,然后根据在OV6620中输入的RGB数据的格式扩展负载。提取过程中最重要的是从OV6620中提取的RGB数据格式,它会影响提取图像的准确性。

该系统适用于具有数据格式的8位输入,如表1中的右图所示。如表1所示,第一条Y地下通道需要清除违宪数据。从第二行开始加载。B,R数据经常出现在奇数项上,G数据经常出现在偶数项上。

在每一行中,偶数点的R数据、B数据可以通过对两边两点的R和B数据进行平均计算得到。这样就需要提取一幅图像并另存为二进制文件。4软件设计存在的问题和严重缺点是,AT91SAM7S64芯片价格低廉,图像采集过程中消耗MCU的资源很多,因此没有部分资源限制问题。

在软件设计过程中,程序空间严重不足是设计的瓶颈。另外,红外信号处理部分要间隔一段时间,而不是间歇性倒计时红外传感器。但是间隔约为10s。考虑到该系统报警防盗系统的实际情况,时间间隔不应在合理范围内。

在图像检测和处理部分,图像的去噪、黑线提取等仅在设置寄存器上进行了较大的实验,超过了最坏的效果,程序没有自动完成。所以在这些方面也要不断完善。该设计采用AT91SAM7S64微控制器,具有非常丰富的外设,可构建USB模块,增加周边电路,降低成本,远程利用硬件平台。
AT91SAM7S64和OV6620照相机可展开图像收集,并将收集到的图像数据存储在外部内存中。

据说,该嵌入式图像采集系统与普通视频采集卡相比,对系统结构进行了较大的修改,降低了系统设计成本,延长了开发周期,完成了图像数据的收集和报废,由ARM芯片完成。因此,可以减少数据运输过程中传输错误的可能性,并改善系统。参考文献[1] AT91 Sam 7 s64数据表at 91 ATM/thum b-based micro,Controllers . 2004 .[2]MA Zhongmei . AT91系列ARM核心微控制器结构及研发200[4]at 45 db 041 ddata sheet . atmel corporation . 2007 .[5]宇称,朱建。

嵌入式图像采集系统的设计与构建[J]。电子测量技术,2_im体育官网。

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