一種水資源遠程實時視頻監控模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水資源遠程實時視頻監控模塊，包含視頻采集單元、實現視頻圖像的存儲及實時傳輸的通信單元和控制通信單元進行視頻圖像存儲及實時傳輸的控制單元；所述視頻采集單元的輸出端連接通信單元的輸入端，所述控制單元的輸出端連接通信單元的輸入端，在控制單元和通信單元的控制信號電路中串聯有一個SPI/I2CUART異步收發器，具有消除控制單元與通信單元間因工作電壓差異造成的芯片損壞和達到最大24Mbps的數據傳輸速率的優點；將模擬攝像頭與變換電路的組合形式連接到通信單元的方式取代了數字攝像頭直接連接到通信單元的方式，具有很大程度上改善數據傳輸速度和可靠性、功耗低的優點。
【專利說明】一種水資源遠程實時視頻監控模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種水資源遠程實時視頻監控模塊。
【背景技術】
[0002]隨著信息化時代的到來，計算機網絡技術，圖像處理技術與通信技術飛速發展，極大地推進了監控技術不斷地發展和創新，監控產品也正經歷著從模擬化向數字化、網絡化的革命。隨著視頻監控的廣泛應用，實時、可靠地獲得監控的相關信息，準確實時的監控信息，有效地避免了資源的浪費。
[0003]目前，大多數視頻監控模塊都因控制單元和通信單元因工作電壓差異常常造成芯片損壞、傳輸速率低下；視頻采集單元往往直接采用數字攝像頭，很大程度上影響了數據傳輸速度和可靠性，進而導致了功耗大，給視頻監控帶來很大壓力。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對【背景技術】中的不足提供了一種水資源遠程實時視頻監控模塊，有效地避免了控制單元與通信單元間因工作電壓差異造成的芯片損壞，很大程度上改善數據傳輸速度和可靠性。
[0005]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0006]一種水資源遠程實時視頻監控模塊，包含視頻采集單元、實現視頻圖像的存儲及實時傳輸的通信單元、控制通信單元進行視頻圖像存儲及實時傳輸的控制單元；所述視頻采集單元的輸出端連接通信單元的輸入端，所述控制單元的輸出端連接通信單元的輸入端，其特征在于:在控制單元和通信單元的控制信號電路中串聯有一個SPI/I2C UART異步收發器。
[0007]優選的，所述視頻采集單元包含模擬攝像頭和與之連接的編碼器。
[0008]優選的，所述SPI/I2C UART異步收發器的型號為MAX3107。
[0009]優選的，所述控制單元包含微處理器監控模塊，所述微處理器監控模塊包含微處理器和與之連接的看門狗。
[0010]優選的，所述控制單元還包含單片機，所述單片機的型號為XMEGA384C3。
[0011]優選的,所述編碼器的型號為AK8856。
[0012]本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
[0013]本實用新型在控制單元和通信單元的控制電路中串聯了一個SPI/I2C UART異步收發器，具有消除控制單元與通信單元間因工作電壓差異造成的芯片損壞和達到最大24Mbps的數據傳輸速率的優點，具有安裝簡單、實時性強、體積小、控制方便、使用成本低等優點。將模擬攝像頭與變換電路的組合形式連接到通信單元的方式取代了數字攝像頭直接連接到通信單元的方式，具有變換電路與模擬攝像頭之間的線可以拉得很長以方便模擬攝像頭靈活安放和產生的視頻圖像穩定、清晰的優點，具有很大程度上改善數據傳輸速度和可靠性、功耗低的優點。【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型控制單元的電路原理圖；
[0015]圖2是本實用新型視頻采集單元的電路原理圖；
[0016]圖3是本實用新型通信單元的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明:
[0018]如圖1所不，一種能夠聞效且可罪獲得水資源的流速、水位、周圍環境等視頻圖像的水資源遠程實時視頻監控模塊，包含視頻采集單元、實現視頻圖像的存儲及實時傳輸的通信單元和控制通信單元進行視頻圖像存儲及實時傳輸的控制單元；所述視頻采集單元的輸出端連接通信單元的輸入端，所述控制單元的輸出端連接通信單元的輸入端，其特征在于:在控制單元和通信單元的控制信號電路中串聯有一個SPI/I2C UART異步收發器。所述控制單元包含一個單片機(U1:XMEGA384C3)、一個帶有可調節的復位/看門狗的低能耗微處理器監控模塊(U2:MAX6303ESA),通信單元包含一個CDMA芯片(U3: SM6216C)、一個用于對視頻圖像的存儲的SD卡、一個用于通過移動通信將視頻圖像發送到信息中心收集和處理的SIM卡，視頻單元包含一個視頻編碼器芯片(U5)、一個模擬攝像頭。本實用新型只保護硬件之間的連接關系，不保護硬件之間存在的運算關系。
[0019]如圖2、3、4所示，視頻采集單元的模擬攝像頭輸出模擬視頻圖像連接到視頻編碼器(U5)的AINl端口，視頻編碼器(U5)將模擬視頻圖像進行數字化處理，視頻編碼器(U5)的23、22、21、20、19、18、17、16、14、10、27、50六、5卬端口分別與通信單元的 CDMA (U3)的 CAM_D2、CAM_D3、CAM_D4、CAM_D5、CAM_D6、CAM_D7、CAM_D8、CAM_D9、CAM_VSYNC、CAM_HSYNC、CAM_PCLK, SDA, SCL 端 口連接，視頻編碼器(U5)的 PDN 端口與 CDMA (U3)的 CAM_STANDBY 端 口通過晶體管2N3904相連，實現在I2C異步串行模式下將數字視頻圖像傳輸到CDMA (U3)中，視頻編碼器(U5)外圍的電路還包括由晶振Yl、電容C5、C6組成的時鐘電路，由電容C9、ClO組成的模擬電源去耦電容，電容C7、C8構成的數字電源去耦電容。通信單元，SD卡與CDMA(U3)的SD1端口相連，用于對視頻圖像的存儲，SM卡與CDMA (U3)的UM端口相連，用于通過移動通信將視頻圖像發送到信息中心收集和處理。芯片MAX1745EUB高壓、降壓型DC-DC控制器為CDMA(U3)的VBAT端口供電，可以更大限度地避免電能在降壓模塊上面的消耗，并且內部震蕩部分控制其占空比就能改變VBAT端口電壓大小。CDMA (U3)的TXD、RXD、RTS、CTS, DTR/WAKEUP_IN、DCD, RI/WAKEUP_C 端口分別與 SPI/I2C UART 異步收發器(U4)的22、21、20、19、15、17、18端口相連，通過UART異步串行模式最大達到24Mbps的數據傳輸速率。
[0020]芯片NCP5838Q18TIG將+5V的電壓轉換為+1.8V為SPI/I2C UART異步收發器(U4)的VA端口供電，芯片NCP5838Q25TIG將+5V的電壓轉換為+2.5V為SPI/I2C UART異步收發器(U4)的 V18 端口供電。通信單元的 CDMA_CLK_EN、CDMA_PWR_SHDN、CDMA_INT_N、CDMA_RESRT_N、CDMA_CS_N、SCK_C、MISO_C、MOSI_C 端口分別和單片機(Ul)的 PB4、PB5、PB6、PB7、PC0、PC1、PC2、PC3端口連接，實現單片機(Ul)通過SPI異步串行模式發送控制信號到通信單元，控制視頻圖像的產生和實時發送。單片機(Ul)的H)7、PD6端口與低能耗微處理器監控模塊(U2)的WD1、WDS端口相連，實現可調節的復位/看門狗功能。電源經由電感L302、電容C310、C309構成的低通濾波電路連接到單片機(Ul)的AVCC端口，為單片機(Ul)的模擬電路供電，可實現AD轉換功能，+5V電壓經過電感L303、電容C311、C312、C313、C314、C315組成的濾波電路與單片機(Ul)的VCC端口相連，為單片機(Ul)提供工作電壓。單片機(Ul)外圍的電路還包括由晶振Yl、電容C305、C306組成的時鐘電路。
【權利要求】
1.一種水資源遠程實時視頻監控模塊，包含視頻采集單元、實現視頻圖像的存儲及實時傳輸的通信單元、控制通信單元進行視頻圖像存儲及實時傳輸的控制單元；所述視頻采集單元的輸出端連接通信單元的輸入端，所述控制單元的輸出端連接通信單元的輸入端，其特征在于:在控制單元和通信單元的控制信號電路中串聯有一個SPI/I2C UART異步收發器。
2.根據權利要求1所述的一種水資源遠程實時視頻監控模塊，其特征在于:所述視頻采集單元包含模擬攝像頭和與之連接的編碼器。
3.根據權利要求1所述的一種水資源遠程實時視頻監控模塊，其特征在于:所述SPI/I2C UART異步收發器的型號為MAX3107。
4.根據權利要求1所述的一種水資源遠程實時視頻監控模塊，其特征在于:所述控制單元包含微處理器監控模塊，所述微處理器監控模塊包含微處理器和與之連接的看門狗。
5.根據權利要求1所述的一種水資源遠程實時視頻監控模塊，其特征在于:所述控制單元還包含單片機，所述單片機的型號為XMEGA384C3。
6.根據權利要求2所述的一種水資源遠程實時視頻監控模塊，其特征在于:所述編碼器的型號為AK8856。
【文檔編號】H04N7/18GK203827458SQ201420138292
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】吳璨璨, 余敏, 黃鳳辰 申請人:河海大學