模拟视频信号采集系统的制作方法_2

文档序号:8459383阅读:来源:国知局
脚接地;型号为AD8032的芯片U7的I引脚接电阻R12的一端,电阻R12另一端接型号为AD8032的芯片U7的3引脚;型号为AD8032的芯片U7的I引脚接电阻R13的一端;型号为AD8032的芯片U7的3引脚接电阻R14的一端,电阻R14的另一端接滑动变阻器R15的2引脚,滑动变阻器R15的左、右引脚分别接5V稳压电路的5V电源输出端和地。
[0020]技术方案中所述的可充电电池采用型号为7.2VN1-Cd的电池;单片机Ul采用型号为MKL26Z256VLL4的单片机;直流电机采用型号为RS-380的电机;伺服舵机采用型号为SD-05的伺服电机;模拟摄像头采用型号为SONY CXD 420线的模拟摄像头。
[0021]与现有技术相比本发明的有益效果是:
[0022]1.本发明所述的模拟视频信号采集系统只需要采集模拟摄像头每行输出信号的跳变沿一般为3-4个,即每行的数据量由原来的640个变为4个,大大减少的摄像头传感器的数据量。
[0023]2.本发明所述的模拟视频信号采集系统通过硬件二值化和中断采集,利用单片机的计数器记录值代替摄像头信号来准确寻找道路边缘位置。避免了单片机对高频率的摄像头信号的一一采集,减轻了单片机的负担,使低端单片机也能很好的利用模拟摄像头采集道路信息。同时,由于计数器值可由单片机控制,可以实现程序员通过编程改变每行的采集精度,而采集的跳变沿依旧为4个,所以能做到提高精度的同时不增加信号的数据量,减轻单片机负担。
[0024]3.本发明所述的模拟视频信号采集系统通过中断触发方式采集摄像头信号,可以使单片机在中断空余时间处理已经采集的行数据,提高了单片机处理图像的效率,同时提高智能车模型的控制频率。
[0025]4.本发明所述的模拟视频信号采集系统所需的视频处理电路简单,适应任何一款有四路及以上外部中断的单片机,能做到既降低智能车模型的搭建成本,又能够准确识别道路。
[0026]5.本发明所述的模拟视频信号采集系统在软件方面适应性强,能够通过编程改变道路边缘个数的识别,从而通过算法识别多路并行或路上有其他物品的路况。
【附图说明】
[0027]下面结合附图对本发明作进一步的说明:
[0028]图1为本发明所述的模拟视频信号采集系统的结构原理图;
[0029]图2为本发明所述的模拟视频信号采集系统结构图;
[0030]图3为本发明所述的模拟视频信号采集系统中稳压电路的结构原理图;
[0031]图4为本发明所述的模拟视频信号采集系统中驱动电路的结构原理图;
[0032]图5-1为本发明所述的模拟视频信号采集系统中视频信号处理电路中视频分离电路的结构原理图;
[0033]图5-2为本发明所述的模拟视频信号采集系统中视频信号处理电路中硬件二值化电路的结构原理图;
[0034]图6为本发明所述的模拟视频信号采集系统中的模拟视频信号处理电路信号转换示意图;
[0035]图7为本发明所述的模拟视频信号采集系统采集信号的主程序流程框图;
[0036]图8为本发明所述的模拟视频信号采集系统采集信号程序4路中断流程框图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图对本发明作详细的描述:
[0038]下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
[0039]参阅图1,本发明所述的模拟视频信号采集系统是以智能车模型为基础,安装所需的硬件而成;模拟视频信号采集系统中的模拟摄像头采集模拟视频信号,采用单片机处理模拟视频信号,将有效模拟视频信号采集分析后控制智能车模型的转向和行驶;即主要是通过硬件和软件协和处理模拟视频信号实现对道路的有效识别并控制智能车模型自动导驶功能。
[0040]参阅图2,本发明所述的模拟视频信号采集系统包括可充电电池、单片机U1、稳压电路、直流电机、伺服舵机、驱动电路、模拟摄像头与视频信号处理电路。
[0041]所述的可充电电池采用型号为7.2VN1-Cd的可充电电池。
[0042]所述的单片机Ul为飞思卡尔的型号为MKL26Z256VLL4的单片机,其中采用任意四路外部中断引脚,这里使用PTBO引脚,PTBl引脚,PTB2引脚,PTB3引脚,四路引脚分别接入图5-1所示的视频分离电路和图5-2所示的硬件二值化电路;还采用3路PWM引脚即PWMl引脚、PWM2引脚与PWM3引脚,PWM3与舵机的白线相连,PWMl和PWM2分别接入图4所示的电机驱动电路。单片机Ul供电由图3所示的稳压电路中3.3V稳压电路的电源输出端提供。
[0043]参阅图3,所述的稳压电路包括5V稳压电路、12V稳压电路与3.3V稳压电路。
[0044]1.所述的5V稳压电路包括型号为LM2940的稳压芯片U2、电解电容C20及电解电容 C21。
[0045]型号为LM2940的稳压芯片U2是TI公司生产的芯片,型号为LM2940的稳压芯片U2共有3个引脚,型号为LM2940的稳压芯片U2的I引脚即Vin引脚接输入电压,型号为LM2940的稳压芯片U2的2引脚即GND引脚接地,型号为LM2940的稳压芯片U2的3引脚即Vout引脚接输出电压端。将可充电电池正极连到型号为LM2940的稳压芯片U2的I引脚即Vin引脚,可充电电池的负极与型号为LM2940的稳压芯片U2的2引脚即GND引脚电连接,则型号为LM2940的稳压芯片U2的3引脚即Vout引脚输出5V电源。可充电电池正极和输出5V电源端可分别接一滤波的电解电容C20及电解电容C21的正极端,电解电容C20及电解电容C21的负极端接地,以增强稳定性。
[0046]2.所述的12V稳压电路包括型号为34063的稳压芯片U3、电感L4、可变电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻RES4、电容Cl、电解电容C2、电容C25。
[0047]型号为34063的稳压芯片U3是TI公司生产的芯片,该芯片具有8个引脚。将5V稳压电路输出5V电压的3引脚与型号为34063的稳压芯片U3的6引脚线连接;可充电电池负极通过一个1K的可变电阻Rl与型号为34063的稳压芯片U3的5引脚线连接;型号为34063的稳压芯片U3的I引脚与型号为34063的稳压芯片的7引脚通过一个220um电感L4线连接;型号为34063的稳压芯片U3的8引脚与220欧的电阻R2 —端线连接,电阻R2另一端与型号为34063的稳压芯片的7引脚线连接;型号为34063的稳压芯片U3的6引脚连接一个I欧电阻R3后与型号为34063的稳压芯片U3的7引脚线连接;型号为34063的稳压芯片U3的I引脚连接型号为IN4007的二极管Dl的正极,型号为IN4007的二极管Dl负极连接一个47K电阻RES4 —端,电阻RES4另一端与型号为34063的稳压芯片的5引脚线连接。将型号为IN4007的二极管的负极引出端即为12V电源端。可在5V电压端和地以及12V电压端和地之间接入电容Cl及电解电容C2滤波;型号为34063的稳压芯片U3的2弓丨脚与3引脚之间串接I个电容C25,同时型号为34063的稳压芯片U3的2引脚接地。
[0048]3.所述的3V稳压电路包括型号为LMl 117的稳压芯片U4、电解电容C22、电容C23与电容C24。
[0049]型号为LM1117的稳压芯片U4是TI公司生产的芯片,型号为LM1117的稳压芯片U4有3个引脚,型号为LMl 117的稳压芯片U4的I引脚接地,型号为LMl 117的稳压芯片U4的3引脚接5V稳压电路的5V电源端,型号为LMl117的稳压芯片U4的2引脚输出3.3V电源,即型号为LMl117的稳压芯片U4的2引脚为3.3V电压输出端。5V输入电源端和3.3V电源输出端可分别接滤波电容即分别接电容C24和电容C23与电解电容C22的一端,电容C24和电容C23与电解电容C22的另一端接地,增强稳定性。
[0050]参阅图4,所述的驱动电路包括型号为IRF3205的MOS管Ql、型号为IRF3205的MOS管Q2、型号为IRF3205的MOS管Q3、型号为IRF3205的MOS管Q4、型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5、型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6、型号为IN4148的二极管D2、型号为IN4148的二极管D3、型号为IN4148的二极管D4、型号为IN4148的二极管D5、型号为IN4148的二极管D6、型号为IN4148的二极管D7、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C3与电容C4。
[0051]所述的型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6皆有有8个引脚;型号为IRF3205的MOS管Ql、型号为IRF3205的MOS管Q2、型号为IRF3205的MOS管Q3与型号为IRF3205的MOS管Q4皆有3个引脚,分为G,D,S极,分别为1,2,3引脚。将由型号为MKL26Z256VLL4的单片机Ul剩余的两路PWM引脚分别接入型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的2引脚;型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的3、4引脚均接地,型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的I引脚均接12V稳压电路中的12V电源输出端;型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的8引脚分别接一个型号为IN4148的二极管D2与型号为IN4148的二极管D3的负极,型号为IN4148的二极管D2与型号为IN4148的二极管D3的正极均接12V电源输出端;型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的6引脚依次连接一个100微法的电解电容C3与100微法的电解电容C4的负极,电解电容C3与电解电容C4的正极分别接型号为IN4148的二极管D2与型号为IN4148的二极管D3的负极;型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的5、7引脚各连到一个型号为IN4148的二极管D5、型号为IN4148的二极管D4与型号为IN4148的二极管D7、型号为IN4148的二极管D6的负极,型号为IN4148的二极管D5、型号为IN4148的二极管D4与型号为IN4148的二极管D7、型号为IN4148的二极管D6的正极分别和型号为IRF3205的MOS管Q2、型号为IRF3205的MOS管Ql、型号为IRF3205的MOS管Q4、型号为IRF3205的MOS管Q3的G级即I引脚线连接;型号为IN4148的二极管D5、型号为IN41
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