CN213547701U - 一种新型安防监控数据实时采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种新型安防监控数据实时采集系统,包括FPGA、多个CCD摄像头及多个视频解码模块及USB接口。每个CCD摄像头的输出端均依次经一视频解码模块与FPGA通信连接,FPGA还适于通过USB接口连接外部设备。本实用新型的每一路视频数据均由独立的视频解码模块进行采集,实现了同步转换,消除了分时采集的误差,可大大提高采集速度,适合高速数据采集。
Description
技术领域
本实用新型涉及安防监控技术领域,尤其涉及一种新型安防监控数据实时采集系统。
背景技术
随着经济的发展和人民物质水平的不断提高,人们对安防也有了更高的要求,基于视频监控的安防已经成为研究的一个热点,越来越受人们的青睐。基于视频监控的安防利用视屏监控和数字图像处理技术相结合,做到自动检测入侵处理,形成自动报警,其中最重要的便是多路视频输出的数据采集。传统安防监控数据采集系统主要通过控制器控制多通道切换,各通道分时采样、AD转换来实现,这种多通道数据采集方案不适用于高速数据采集,且多通道采集之间没有严格的时序关系,分时采集具有较大的误差。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提出了一种新型安防监控数据实时采集系统,以解决传统传统安防监控数据采集系统不适用于高速数据采集且误差大的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的:一种新型安防监控数据实时采集系统,包括FPGA及多个CCD摄像头,还包括多个视频解码模块及USB接口;
每个CCD摄像头的输出端均依次经一视频解码模块与FPGA通信连接,FPGA还适于通过USB接口连接外部设备。
可选的,FPGA包括以EP2C8Q208芯片。
可选的,视频解码模块包括ADV7180芯片,CCD摄像头的输出端连接ADV7180芯片的AIN1引脚,ADV7180芯片的SCLK、SDATA、D[0:7]引脚分别与FPGA的SCLK、SDATA、VIDE01_FPGA_DATA引脚一一对应连接。
可选的,USB接口包括CY7C68013A芯片,CY7C68013A芯片的FD[0:15]引脚连接EP2C8Q208芯片的数据引脚,CY7C68013A芯片的DPLUS、DMINUS引脚适于连接外部设备。
可选的,新型安防监控数据实时采集系统还包括5V转3.3V模块、3.3V转1.8V模块及3.3V转1.2V模块;
5V转3.3V模块的输出端分别连接EP2C8Q208芯片、ADV7180芯片及CY7C68013A芯片的供电端口,3.3V转1.2V模块的输出端连接EP2C8Q208芯片的供电端口,3.3V转1.8V模块的输出端连接ADV7180芯片的供电端口。
可选的,5V转3.3V模块包括AMS1117-3.3芯片,外部5V电源连接AMS1117-3.3芯片的IN引脚,AMS1117-3.3芯片的OUT引脚分别连接EP2C8Q208芯片、ADV7180芯片及CY7C68013A芯片的供电端口。
可选的,3.3V转1.8V模块包括AMS1117-1.8芯片,5V转3.3V模块的输出端连接AMS1117-1.8芯片的IN引脚,AMS1117-1.8芯片的OUT引脚连接ADV7180芯片的供电端口。
可选的,3.3V转1.2V模块包括AMS1117-1.2芯片,5V转3.3V模块的输出端连接AMS1117-1.2芯片的IN引脚,AMS1117-1.2芯片的OUT引脚连接EP2C8Q208芯片的供电端口。
可选的,新型安防监控数据实时采集系统还包括12V蓄电池及12V转5V模块,12V蓄电池经12V转5V模块连接5V转3.3V模块的输入端。
本实用新型的新型安防监控数据实时采集系统相对于现有技术具有以下有益效果:
(1)每一路视频数据均由独立的视频解码模块进行采集,实现了同步转换,消除了分时采集的误差,可大大提高采集速度,适合高速数据采集;
(2)通过同系列的电源转换芯片AMS1117实现了3.3V、1.8V、1.2V的3种供电电压,易于实现和保持性能的一致性;
(3)系统所需的5V电压由12V蓄电池经12V转5V模块得到,通过12V蓄电池对新型安防监控数据实时采集系统进行供电,实现了独立供电,无需外接电源线,简化了电路结构。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的新型安防监控数据实时采集系统的结构框图;
图2为本实用新型的CCD摄像头、ADV7180芯片及EP2C8Q208芯片的连接电路图;
图3为本实用新型的USB接口的电路图;
图4为本实用新型的SDRAM的电路图;
图5为本实用新型的5V转3.3V模块及3.3V转1.2V模块的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示,本实施例的新型安防监控数据实时采集系统包括FPGA、多个CCD摄像头及多个视频解码模块及USB接口。每个CCD摄像头的输出端均依次经一视频解码模块与FPGA通信连接,FPGA还适于通过USB接口连接外部设备。
本实施例中,一个CCD摄像头、一个视频解码模块构成一路视频数据采集通道,本实施例仅列出一路通道的具体电路。具体的,FPGA包括以EP2C8Q208芯片,视频解码模块包括ADV7180芯片,USB接口包括CY7C68013A芯片。如图2所示,CCD摄像头的输出端连接ADV7180芯片的AIN1引脚,ADV7180芯片的SCLK、SDATA、D[0:7]引脚分别与FPGA的SCLK、SDATA、VIDE01_FPGA_DATA引脚一一对应连接。如图3所示,CY7C68013A芯片的FD[0:15]引脚连接EP2C8Q208芯片的数据引脚,CY7C68013A芯片的DPLUS、DMINUS引脚适于连接外部设备。
如图4所示,本实施例的新型安防监控数据实时采集系统还包括SDRAM芯片,作为高速采集的数据缓存。SDRAM的地址为A0-A1l,SDRAM的所有信号线都是独立与FPGA相连的,用于存储较大的数据,便于上位机采集使用。
本实施例中,ADV7180芯片的SCLK为时钟管脚,SDATA为数据管脚,SCLK、SDATA与FPGA的2个普通管脚相连,对ADV7180芯片进行初始化和过程配置和控制,使其可以自动检测输入的模拟视频信号,并进行AD转换。ADV7180芯片D[0:7]引脚与FPGA的VIDE01_FPGA_DATA[0:7]引脚相连,其将转换后的符合标准的视频数据传送给FPGA中。USB接口负责数据读出和传输,具体为将AD转换后缓存在SDRAM的数据读取并发送,另外负责和上位机PC通信,从而完成系统功能。CY7C68013A有三种传输模式:端口传输模式、GPIF模式、从属FIFO模式。一般使用在需要传输的数据很大并且对错误有一定容忍度,如视频数据采集;反之,则采用另外两种模式。考虑到本实施例采集的至少是两路数据,需要传输的数据是大量的,故采用从属FIFO模式。从属FIFO模式下,CY7C68013A固件功能编程大大简单,仅控制CY7C68013A工作在SlaveFIFO模式下,仅配置Slave FIFO相关的寄存器。CY7C68013A工作在Slave FIFO模式下且配置完毕,CY7C68013A就可以在8051的CPU干预下高速与主机通信。CY7C68013A的FD[O:151引脚与EPEC2Q808的数据引脚相连,CY7C68013A的FLAGA、FLAGB、FLAGC输出其FIFO的状态信息,接至EP2C8Q208的3个普通引脚上。FPGA通过SLCS、SLOE、SLRD、SLWR几个引脚来控制CY7C68013A的数据传输。CY7C68013A的FIFOADR1、FIFOADR0也受FPGA控制,根据固件程序的选择的端点来选择其引脚电平的高低。其中,PKTEND引脚是包结束信号,写入FIFO端点的字节数小于固件设定的包大小时,声明此信号,可让CY7C68013A将数据打成一包进行传输,受FPGA控制。
这样,本实施例的新型安防监控数据实时采集系统的每一路视频数据均由独立的视频解码模块进行采集,实现了同步转换,消除了分时采集的误差,可大大提高采集速度,适合高速数据采集。
如图1所示,本实施例的新型安防监控数据实时采集系统还包括5V转3.3V模块、3.3V转1.8V模块及3.3V转1.2V模块。5V转3.3V模块的输出端分别连接EP2C8Q208芯片、ADV7180芯片及CY7C68013A芯片的供电端口,3.3V转1.2V模块的输出端连接EP2C8Q208芯片的供电端口,3.3V转1.8V模块的输出端连接ADV7180芯片的供电端口。本实施例的新型安防监控数据实时采集系统使用了3种电源电压:EP2C8Q208芯片使用了2种电源电压,分别为提供端口电压的+3.3V和内核电压+1.2V;ADV7180芯片使用的电源电压是3.3V和1.8V,其中包括+1.8V模拟电源电压和+1.8V数字电源电压;CY7C68013A芯片使用了+3.3V电源电压。具体的,如图5所示,5V转3.3V模块包括AMS1117-3.3芯片,外部5V电源连接AMS1117-3.3芯片的IN引脚,AMS1117-3.3芯片的OUT引脚分别连接EP2C8Q208芯片、ADV7180芯片及CY7C68013A芯片的供电端口。3.3V转1.8V模块包括AMS1117-1.8芯片(未画出),5V转3.3V模块的输出端连接AMS1117-1.8芯片的IN引脚,AMS1117-1.8芯片的OUT引脚连接ADV7180芯片的供电端口。3.3V转1.2V模块包括AMS1117-1.2芯片,5V转3.3V模块的输出端连接AMS1117-1.2芯片的IN引脚,AMS1117-1.2芯片的OUT引脚连接EP2C8Q208芯片的供电端口。这样便通过上述电路实现了本实施例的电源供电。且通过同系列的电源转换芯片AMS1117实现了3.3V、1.8V、1.2V的3种供电电压,易于实现和保持性能的一致性。
如图1所示,本实施例的新型安防监控数据实时采集系统还包括12V蓄电池及12V转5V模块,12V蓄电池经12V转5V模块连接5V转3.3V模块的输入端。这样系统所需的5V电压便可由12V蓄电池经12V转5V模块得到,便可通过12V蓄电池对新型安防监控数据实时采集系统进行供电,实现了独立供电,无需外接电源线,简化了电路结构。12V转5V模块可由LTC1624构成的DC/DC电路实现。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型安防监控数据实时采集系统,包括FPGA及多个CCD摄像头,其特征在于,还包括多个视频解码模块及USB接口;
每个CCD摄像头的输出端均依次经一视频解码模块与FPGA通信连接,FPGA还适于通过USB接口连接外部设备。
2.如权利要求1所述的新型安防监控数据实时采集系统,其特征在于,FPGA包括以EP2C8Q208芯片。
3.如权利要求2所述的新型安防监控数据实时采集系统,其特征在于,视频解码模块包括ADV7180芯片,CCD摄像头的输出端连接ADV7180芯片的AIN1引脚,ADV7180芯片的SCLK、SDATA、D[0:7]引脚分别与FPGA的SCLK、SDATA、VIDE01_FPGA_DATA引脚一一对应连接。
4.如权利要求2所述的新型安防监控数据实时采集系统,其特征在于,USB接口包括CY7C68013A芯片,CY7C68013A芯片的FD[0:15]引脚连接EP2C8Q208芯片的数据引脚,CY7C68013A芯片的DPLUS、DMINUS引脚适于连接外部设备。
5.如权利要求2所述的新型安防监控数据实时采集系统,其特征在于,还包括5V转3.3V模块、3.3V转1.8V模块及3.3V转1.2V模块;
5V转3.3V模块的输出端分别连接EP2C8Q208芯片、ADV7180芯片及CY7C68013A芯片的供电端口,3.3V转1.2V模块的输出端连接EP2C8Q208芯片的供电端口,3.3V转1.8V模块的输出端连接ADV7180芯片的供电端口。
6.如权利要求5所述的新型安防监控数据实时采集系统,其特征在于,5V转3.3V模块包括AMS1117-3.3芯片,外部5V电源连接AMS1117-3.3芯片的IN引脚,AMS1117-3.3芯片的OUT引脚分别连接EP2C8Q208芯片、ADV7180芯片及CY7C68013A芯片的供电端口。
7.如权利要求5所述的新型安防监控数据实时采集系统,其特征在于,3.3V转1.8V模块包括AMS1117-1.8芯片,5V转3.3V模块的输出端连接AMS1117-1.8芯片的IN引脚,AMS1117-1.8芯片的OUT引脚连接ADV7180芯片的供电端口。
8.如权利要求5所述的新型安防监控数据实时采集系统,其特征在于,3.3V转1.2V模块包括AMS1117-1.2芯片,5V转3.3V模块的输出端连接AMS1117-1.2芯片的IN引脚,AMS1117-1.2芯片的OUT引脚连接EP2C8Q208芯片的供电端口。
9.如权利要求5所述的新型安防监控数据实时采集系统,其特征在于,还包括12V蓄电池及12V转5V模块,12V蓄电池经12V转5V模块连接5V转3.3V模块的输入端。
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