CN206711133U

CN206711133U - 一种基于fpga的人流密度检测装置

Info

Publication number: CN206711133U
Application number: CN201720399285.XU
Authority: CN
Inventors: 郭业才; 万逸儒; 王婷
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2017-12-05
Anticipated expiration: 2027-04-17

Abstract

本实用新型涉及一种基于FPGA的人流密度检测装置。该装置包括FPGA主控单元和与之相连的电源模块、SDRAM模块、AS配置电路模块、光敏电路模块以及警示电路模块；所述光敏电路模块将检测到的环境光线亮度改变的信号输入主控单元，主控单元根据该信号驱动所述警示电路模块发出报警。该装置的警示电路模块设置了一个报警灯，当光敏电路模块通过FPGA计数超过阈值时，报警灯点亮，表示该区域人流密度高，以此提示人员注意人身和财产安全。本实用新型处理速度快、成本低、硬件简单易实现。

Description

一种基于FPGA的人流密度检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种人流密度检测技术，具体涉及一种基于FPGA的人流密度检测装置。

背景技术

伴随着我国经济社会的飞速发展，人们之间的交往不断频繁，人员往来不断聚集，而由于人群密度过高导致的踩踏事件时有发生。目前，市场上人流密度检测装置种类繁多，如，基于监控视频动态信息分析的人流密度监测装置，基于人脸识别的人流密度监测装置，等等。这些装置中，有的价格昂贵，有的精度不高，有的处理速度慢。为了降低成本、提高精度、提升处理速度，设计一种新型基于FPGA的人流密度检测装置是必要的。

实用新型内容

本实用新型是针对上述问题，设计了一种基于FPGA的人流密度检测装置。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种基于FPGA的人流密度检测装置，包括FPGA主控单元和与之相连的电源模块、SDRAM模块、AS配置电路模块、光敏电路模块以及警示电路模块；所述光敏电路模块将检测到的环境光线亮度改变的信号输入主控单元，主控单元根据该信号驱动所述警示电路模块发出报警。

所述FPGA主控单元采用EP2C8Q208I8N芯片。

所述电源模块采用两种不同的变压芯片AMS1117-3.3、AMS1117-1.2，分别提供3.3V、1.2V的电压为FPGA主控单元供电。

所述SDRAM模块采用HY57V641620芯片。

所述AS配置电路模块采用EPCS64SI16N芯片。

所述光敏电路模块包括LM393芯片和光敏电阻，光敏电阻通过LM393芯片与FPGA主控单元相连。

所述警示电路模块包括2N3904和报警灯，2N3904的基极连接FPGA主控单元，2N3904的发射极与报警灯相连。

本实用新型具有以下有益效果：

当行人在走过光敏电路模块时，会遮挡住周围光线，此时光敏电路输出低电平，并将低电平信号传入FPGA芯片中，FPGA芯片对低电平进行一次计数；当一分钟内计数的次数超过阈值时，FPGA会输出高电平至DO端口，点亮警示电路模块的报警灯，以此提示人流密度较大。本实用新型处理速度快、成本低、硬件简单易实现。

附图说明

图1为基于FPGA的人流密度检测装置的结构图；

图2为FPGA芯片EP2C8Q208I8N的引脚图：(a)为该芯片的BNK1引脚图；(b)为该芯片的BANK2引脚图；(c)为该芯片的BANK3引脚图；(d)为该芯片的BANK4引脚图；(e)为该芯片的使能引脚图；(f)为该芯片的工作电压引脚图；(g)为该芯片的接地引脚图；(h)为该芯片的PLL引脚图；(i)为该芯片的JTAG引脚图；

图3为振荡电路电路图：(a)为晶振连接图；(b)为FPGA时钟引脚连接图；

图4为复位电路电路图：(a)为复位按钮连接图；(b)为FPGA复位引脚连接图；

图5为SDRAM模块电路图；

图6为AS配置电路模块电路图：(a)为存储芯片引脚图；(b)为烧录接口引脚图；

图7为光敏电路模块电路图；

图8为警示电路模块电路图；

图9为电源模块电路图：(a)为变压芯片连接图；(b)为模拟地和数字地连接图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的基于FPGA的数字下变频装置包括主控单元、电源模块、SDRAM模块、AS配置电路模块、光敏电路模块以及警示电路模块；其中电源模块、SDRAM模块、AS配置电路模块、光敏电路模块以及警示电路模块分别与主控单元连接。

主控单元包括FPGA芯片EP2C8Q208I8N、振荡电路、复位电路。FPGA芯片EP2C8Q208I8N的引脚图，如图2所示：(a)为该芯片的BANK1引脚图；(b)为该芯片的BANK2引脚图；(c)为该芯片的BANK3引脚图；(d)为该芯片的BANK4引脚图；(e)为该芯片的使能引脚图；(f)为该芯片的工作电压引脚图；(g)为该芯片的接地引脚图；(h)为该芯片的PLL引脚图；(i)为该芯片的JTAG引脚图。FPGA是整个装置的控制与计算部分，控制各部分协调工作，同时也进行计数运算。

振荡电路如图3所示，(a)为100MHz晶振连接图，(b)为FPGA时钟引脚连接图，其CLK通过电阻R10’与FPGA的23引脚连接(Y1)。

复位电路如图4所示，(a)为复位按钮连接图，(b)为FPGA复位引脚连接图，其Reset与FPGA的129引脚连接。

SDRAM模块如图5所示，采用芯片HY57V641620，A0～A11接口分别接入FPGA的141、139、138、137、168、169、170、171、173、175、142、176引脚；DQ0～DQ15接口分别接入FPGA的165、164、163、162、161、160、152、151、182、185、187、188、189、191、192、193引脚；控制端口CS、WE、CAS、RAS、CLK、BA0、BA1、LDQM、UDQM分别接入FPGA的145、149、147、146、180、144、143、150、181引脚，CKE接口接上拉电阻，阻值为10k。SDRAM与CPU频率同步，共享一个时钟周期。SDRAM内含两个交错的存储阵列，当CPU从一个存储阵列访问数据的同时，另一个已准备好读写数据，通过两个存储阵列的紧密切换，读取效率得到成倍提高。所述SDRAM模块用来临时存储将要处理的数据。

AS配置电路模块如图6所示，(a)为存储芯片引脚图，(b)为烧录接口引脚图。它采用芯片EPCS64SI16N，DATA、DCLK、nCS、ASDI接口分别接入FPGA的20、21、2、1引脚。用于存储人流密度计算及控制所需的程序。

光敏电路模块如图7所示，采用芯片LM393和光敏电阻，DO端接入FPGA的80引脚。用来检测环境的光线亮度改变，并将信号输入主控单元。

警示电路模块如图8所示，采用2N3904和报警灯display，DO端接入FPGA的80引脚。用来提示人流密度较高，应当注意人身和财产安全。

电源模块如图9所示，包括变压芯片和去耦电路，采用两种不同的变压芯片AMS1117-3.3、AMS1117-1.2，分别提供3.3V、1.2V的电压为主芯片供电，(a)为变压芯片连接图，(b)为模拟地和数字地连接图。

本实用新型的工作过程为：行人在走过光敏电路模块时会遮挡住周围光线，此时光敏电路输出低电平，并将低电平信号传入FPGA芯片中，FPGA芯片对低电平进行一次计数；当一分钟内计数的次数超过阈值时，FPGA会输出高电平至DO端口，点亮警示电路模块的报警灯，以此提示人流密度较大。

Claims

1.一种基于FPGA的人流密度检测装置，其特征在于，包括FPGA主控单元和与之相连的电源模块、SDRAM模块、AS配置电路模块、光敏电路模块以及警示电路模块；所述光敏电路模块将检测到的环境光线亮度改变的信号输入主控单元，主控单元根据该信号驱动所述警示电路模块发出报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的人流密度检测装置，其特征在于，所述FPGA主控单元采用EP2C8Q208I8N芯片。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的人流密度检测装置，其特征在于，所述电源模块采用两种不同的变压芯片AMS1117-3.3、AMS1117-1.2，分别提供3.3V、1.2V的电压为FPGA主控单元供电。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的人流密度检测装置，其特征在于，所述SDRAM模块采用HY57V641620芯片。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的人流密度检测装置，其特征在于，所述AS配置电路模块采用EPCS64SI16N芯片。

6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的人流密度检测装置，其特征在于，所述光敏电路模块包括LM393芯片和光敏电阻，光敏电阻通过LM393芯片与FPGA主控单元相连。

7.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的人流密度检测装置，其特征在于，所述警示电路模块包括2N3904和报警灯，2N3904的基极连接FPGA主控单元，2N3904的发射极与报警灯相连。