基于LPC2138的紅外攝像機(jī)解決方案

LPC2138是PHILIPS公司的一款32/16位ARM7TDMI-STM CPU的微控制器，并帶有512 KB的嵌入高速Flash存儲(chǔ)器。128位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)，使32位代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行；多個(gè)串行接口，包括2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)UART、2個(gè)高速I2C接口；9個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷引腳，通過片內(nèi)PLL可實(shí)現(xiàn)最大為60 MHz的CPU操作頻率。CPU操作電壓范圍為3.0~3.6 V(3.3 V±10%)，I/O口可承受5 V的最大電壓。
LPC2138電路圖如圖2所示，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)使用LPC2138的兩個(gè)串口，可以用一個(gè)串口與上位機(jī)通信，另一個(gè)與攝像機(jī)通信。所有上位機(jī)發(fā)送的協(xié)議命令先經(jīng)LPC2138解析后，控制云臺(tái)或直接發(fā)往攝像機(jī)。
(2)利用兩個(gè)I2C口擴(kuò)展兩片EEPROM，一片用于存儲(chǔ)漢字的點(diǎn)陣碼，用于疊加漢字字符；另一片用于存儲(chǔ)用戶的設(shè)置信息，如看守位、預(yù)置位、巡視組數(shù)據(jù)等。
(3)利用LPC2138一個(gè)外部中斷，檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)的過零點(diǎn)，用于初始化時(shí)的自學(xué)習(xí)和運(yùn)行時(shí)的位置顯示校正。
(4)利用LPC2138的PWM功能發(fā)送脈沖，驅(qū)動(dòng)A3967/A3977等步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片。LPC2138的PWM容易控制，可以根據(jù)速度設(shè)定編寫PWM的發(fā)出脈沖。
(5)利用LPC2138的實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)日歷功能，并將時(shí)間顯示在CRT上。還可以利用LPC2138的時(shí)鐘中斷功能控制攝像機(jī)的運(yùn)行。
(6)需要使用一個(gè)光偶檢測(cè)攝像機(jī)是否過零點(diǎn)，此信號(hào)還需經(jīng)施密特觸發(fā)器整形后作為L(zhǎng)PC2138的外部中斷。
LM1881可以將復(fù)合視頻信號(hào)中的垂直同步信號(hào)和水平同步信號(hào)分離出來。分離出來的信號(hào)輸入到UPD6453GT，作為字符信號(hào)的同步信號(hào)。具體電路如圖3所示。

UPD6453是NEC公司推出的專用字符疊加芯片，它的主要特點(diǎn)是顯示編輯功能強(qiáng)，可以在屏幕上顯示12行24列的字符，每個(gè)字符為12×18點(diǎn)陣，字符的大小、閃爍頻率可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)為了達(dá)到顯示的多樣性，屏幕的背景色、字符的邊緣色以及字符本身的顏色也可以進(jìn)行修改。UPD6453內(nèi)部不但提供240 B的字模，而且還提供16 B的RAM空間以供用戶填入自定義字符，這就為漢字顯示提供了可能。UPD6453字節(jié)的背景色、邊緣色以及字符本身的背景色均有7種，在顏色控制上，為用戶提供了更多的選擇。圖4為UPD6453電路圖。控制命令主要有：