视频监控系统越来越多地走进人们的生活,而系统节能也是电子系统必须考虑的一个重要参数。对一个少有人出入的场合,采用不间断的实时监控不仅没有必要,也会浪费很多电能。针对这种情况,本文设计了一个无人值守的智能监控终端:在没有人进入监控区域时,监控终端处于低能耗的休眠状态;当红外传感器检测到有人进入监控区域时,终端被唤醒并开始摄像,同时将处理后的视频信号经过网络传输到监控中心,为中心值班人员提供判断依据。对于出入人员较少的场合,利用该监控终端可以有效减少系统能耗,减少传输、保存的数据量,而且不会错过监控对象。
中央处理器的选择
由于终端要处理的数据量大、实时性强,所以采用多媒体处理芯片 TMS320DM642(以下简称为 DM642)。该芯片是 TI 公司 C6000 系列 DSP 中较新的 32 位定点 DSP,工作频率由内部倍频器设置,可达 500MHz、600MHz 或 720MHz,每秒可执行指令数分别为 4000、4800、5760MIPS。DM642 采用 TI 公司第 2 代增强型超长指令集,其 EMIFA 接口数据总线宽度为 64 位,最高存取频率 133MHz,可直接与大容量、低成本的 SDRAM 芯片无缝连接;DM642 带有 3 个双通道(A、B 两通道)数字视频口,可同时处理多路数字视频流;DM642 拥有 I²C 接口,可以与外部 I²C 设备通信,用来配置外部 I²C 设备的寄存器;DM642 的网口(EMAC 接口)、PCI 口和 HPI 口共享引脚。因其处理性能强、外围接口多而灵活,在机器视觉、医学成像、网络视频监控、数字广播等领域得到了广泛的应用。
红外传感信号处理电路模块
本终端采用红外传感器来检测监控区域有无人员进入,只在有人员进入监控区域时,终端才进入图像采集、处理、传输状态。本设计采用 BISS0001 芯片作为热释电红外传感信号处理核心元件,其应用电路如图 2 所示。

图 2 红外信号处理电路
图 2 中,7805 为三端稳压集成电路,为信号处理电路提供电源。BISS0001 芯片的第 9 引脚为触发控制信号 Vc 的输入脚,工作中应当保证其输入电压,可以通过调节电阻 R3 来达到目的。当有行人进入监控区域时,热释电红外传感器 PIR 将检测到的人体发出的红外线转化为电信号,并将其送到 BISS0001 内部;信号经 BISS0001 处理后由 2 脚输出,输出 Vo 为低电平到高电平的跳变。如果 BISS0001 工作在有效状态不可重复触发的情况下,高电平的持续时间为 Ts(Ts=49152×R1×C1),在 Ts 时间段结束时,输出 Vo 即刻由高电平进入低电平并被封锁 Ti(Ti=24×R2×C2)时长;对于有效状态可重复触发的情况(即图 2 中 S1 接高电平),如果在前一 Ts 时间段内输入的变化使得输出有效状态再次触发,则 Vo 高电平信号将从此刻算起再持续一个 Ts 时长,之后才转换为低电平并进入封锁时间 Ti。在封锁时间内,即使由于负载的切换而引入干扰,也不会改变输出 Vo 的状态。本设计中让 S1 接高电平,红外传感信号处理电路的输出信号 Vo 作为 DM642 的外部中断信号(Vo 与 DM642 的 GP[5:4] 连接),同时也作为 TVP5150 芯片的节电模式输入控制信号。