Цифрові прилади відеоспостереження

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет

“Харківський політехнічний інститут”

Кафедра “Обчислювальна техніка та програмування”

курсовой проект

з дисципліни:

Мікроконтролерні улаштування

на тему:

Цифрові прилади відеоспостереження

Харків 2008 р.

Анотація

цифровий прилад відеоспостереження

У даному курсовому проекті виконана розробка цифрового приладу відеоспостереження з автономним живленням від аккумуляторних батарей на основі некольорового ПЗС-сенсору розміром 1/3”, з накопиченням данних на флеш-пам'ять об'ємом 4Гб. У пояснювальній записці приведені структурні, функціональні та принципові схеми пристрою та його елементів.

Аннотация

В данном курсовом проекте выполнена разработка цифрового прибора видеонаблюдения с автономным питанием от аккумуляторних батареи на основе нецветного Пзс-сенсору размером 1/3 ”, с накоплением данних на флеш-память объемом 4 Гб. В пояснителной записке приведена структурная, функциональная и принципиальная схема устройства и его элементов.

The Annotation

In this course project the executed development of digital device of video of supervision with an autonomous feed from an battery on the basis of not coloured sensors measuring 1/3 ”, with on by the accumulation of danikh on flesh memory by volume of 4 Gb. The flow, functional and of principle diagram of device and his elements is resulted in a message.

Зміст

Вступ

1. Аналіз завдання

2. Опис алгоритму роботи пристрою

3. Визначення структури та складу пристрою

4. Розрахунок вартості

Висновок

Список джерел інформації

Вступ

Класифікація приладів відеоспостереження

Ми розглядаємо те, що зазвичай об'єднують поняттям «Цифрові системи відеоспостереження» (ЦСВС) або зарубіжній термінології DVR (Digital Video Recorder - цифровий записуючий пристрій). На відміну від іноземців, ми говоримо про системи відеоспостереження, а не реєстрацію, маючи на увазі, що функцією запису (реєстрації) володіє будь-яка ЦСВС. За кордоном існує всіляка термінологія, але, звичайно, найбільш поширені наступні поняття:

* DVR - в основному під цією абревіатурою розуміють РС- або non- РС-прістрої; у першому випадку частіше використовують термін DVR card, маючи на увазі плати як компонент для побудови РС-системі.

* IP- video - система, побудована на базі IP- або lan-відеокамер або серверів (конверторів). У даному визначенні не відбитий момент наявності/відсутності таких опцій, як ПО для запису, хоча, за умовчанням, зазвичай вважають, що ця і деякі інші опції в системі є.

Дана класифікація не є єдино можливою. Так, виходячи із способу побудови системи і її виконання все ЦСВС можна підрозділити на три категорії. Це:

* ЦСВС, побудовані за допомогою плат оцифрування і компресії відео на базу персональних, промислових або спеціалізованих комп'ютерів, із застосуванням багатофункціональних процесорів Intel і AMD і ОС Windows або Linux в будь-яких їх варіаціях.

* ЦСВС на базі так званих некомп'ютерних (non- РС) платформ. Само собою, в них теж є процесор і, можливо, навіть якась операційна система (наприклад, NIOS-ОС для вбудовуваних систем або Embedded Linux). Але здебільше це закінчені пристрої, що не мають можливості модернізації ні по процесору, ні по кількості каналів, оновлення внутрішніх мікропрограм, що рідко мають можливість, в широкому сенсі.

* Третій напрям, можливо, є підкласом першого, проте його виносять в окремий розділ. Йдеться про Ip-відеонаблюденії . Такі системи, як і в першому випадку, будуються обов'язково з використанням ПК (хоча для архівації можна обійтися і без комп'ютера, виробляючи запис на мережевий диск (NAS), але переглядати записане все одно доведеться через ПК). Проте на відміну від РС-систем, ті схеми, які відповідають за оцифрування сигналу, компресію, а інколи і детектування, винесені в окремий блок, максимально наближений до відеокамери або розташований безпосередньо на ній. У ip-системах цифрові мережі використовуються для передачі відео і інших даних до сховища і монітора.

1. Аналіз завдання

Даний пристрій відеоспостереження являє собою невеликий прилад, до складу якого входять: некольорова без корпусна відеокамера, блок керування, блок, що реагує на рух або на відчинення дверей, блок керування, блок передачі даних на носій інформаціі, накопичувач інформації, джерела живлення. Даний прилад можно використовувати для спостереженням за входом у приміщення або за дверима в середині приміщення. При розміщення за межами приміщення треба обладнати корпус пристрою додатковими захисними по мудулями, для захисту від поганих погодних умов. Пристрій має лише один перемикач, який вмикає живлення. Пристрій легко можно закріпити над дверима або іншому місці.

Основне завдання пристрою - реагувати на рух або на відчинення дверей, вести відеозапис на передавати отриману інформацію до накопичувачу данних.

2. Опис алгоритму роботи пристрою

Пристрій працює за наступним алгоритмом:

· Блок, що реагуэ на рух або відчинення дверей, при отрманні відповідних данних про рух або відчинення дверей і починає передавати сигнал до блоку керування.

· Блок керування вмикає відеокамеру та блок обробки та вимикає їх через п'ять секунд після закінчення передачі сигналу.

· Відеокамера веде зйомку та передає сигнал до блоку обробки

· У блоці обробки інформація обробляться та передається до пристрою накопичення.

3. Визначення структури та складу виробу

Пристрій складається з п'яти основних блоків (див. схему КІТ14Б.04053.003 Е1):

Перший блок це безкорусна чорно-біла відеокамера MTV-03X10HC виробництва фірми Panasonic(мал. 1), принципова схема(див. КІТ14Б.04053.003 Е3.01), основні характеристик табл. 1

Мал. 1

табл. 1

Кліматичне виконня	Внутрішнє
Стандарт відеосигналу	Чорно-білий (CCIR)
Розмір ПЗС матриці	дюйм 1/3"
Виробник ПЗС матриці	Panasonic
по горизонталі, ТВЛ	600
Тип розгортки	Черезстроковий
синхронізації	Внутрішня
Мінімальна освітленість на об'єкті, Lx	0,05
Відношення сигнал шум s/n, db	60
Гамма	0,45
Автоматичний електронний затвор	AES 1/50~1/110000 сек
Вбудований об'єктив	Є
Фокусна відстань вбудованого об'єктиву, мм	3,6
Тип різьблення кріплення об'єктиву	М12х0.5
Оптичний zoom, х крат	Немає
Цифровий zoom, х крат	Немає
BLC	Є
Тип відеовиходу	Композитний, 1 Vp-p/75 Ом
Робоча температура	-10...+50 C
Напруга живлення В	12 V DC
Габаритні розміри	32х32х32 мм
Тип корпусу	Без корпусу

Блок 2 це блок-детектор (схема див. КІТ14Б.04053.003.02 Е3).

Алгоритм його роботи:

При вмиканні пристрою починає блимати один світлодіод, якай сповіщає про роботу пристрою.

Після реакції на сигнал починає блимати другий світлодіод, але сигнал до блоку керування не передається протягом 3 секунд, на випадок випадкового впикання.

Якщо протягом 3 секунд джерело інформації не зникло то вмикається третій світлодиод та подається сигнал на блок керування.

Роботою всього пристрою керує мікроконтроллер 16F628A. Якщо пристрій має декілька датчиків їх необхідно з'єднати паралельно

Блок 3 - це блок керування (схема див. КІТ14Б.04053.003.03 Е3).

Вхід цього пристрою, що управляє, підключають до детектора, а вихідну напругу 12В подають на відеокамеру як живить. Блок живлять від будь-якого джерела постійної напруги 14...16 У, причому споживаний струм (у черговому режимі) не перевищує декількох міліампер, лише на час роботи відеокамери до них додається і її струм (100...120 мА).

Його вхідний ланцюг, що знаходиться при спрацьовуванні детектора під напругою, ізольований від останніх вузлів приладу оптроном U1. Коли спрацював детектор, через випромінюючий діод цього оптрона тече струм і його фототранзистор відкритий. Низький рівень, встановлений на вив. 2 таймери Da2, запускає останній. Імпульс високого, рівня з вив. 3 таймери поступає в ланцюг управління оптореле U2, яке замикає ланцюг живлення відеокамери, про що сигналізує включення світлодіода Hl2. Допустимий вихідний струм застосованого оптореле - 220 мА, що для живлення відеокамери цілком достатньо. Стабілізатором напруги 12 В служить мікросхема Da1, а світлодіод Hl1 сигналізує про наявність цієї напруги. Тривалість імпульсу, що генерується таймером, - декілька десятків секунд. Вона залежить від номіналів конденсатора С4 і резисторів R8-r10, причому підстроєним резистором R8 її можна плавно регулювати. За бажання відеокамеру можна включати дистанційно, направивши пульт ДУ телевізора або іншого побутового приладу на фотоприймач В1 і натискує на пульті будь-яку кнопку. Якщо в цьому немає необхідності, фотоприймач, резистор R4, конденсатор С1, стабілітрон Vd3 і діод Vd2 можна не встановлювати, а діод Vd5 замінити перемичкою. Друкарська плата блоку управління виготовляється з однобічно фольгированного склотекстоліту. Резистори МЛТ-0,125 встановлюють перпендикулярно поверхні плати. . Конденсатор С5 - керамічний, останні - оксидні К50-35 або подібні до них. Припаяний з боку друкарських провідників діодний міст B05s - імпортний для поверхневого монтажу. Таймер КР1006ВІ1 взаємозамінний з імпортним Ne555nl. Замість фотоприймача Sfh506-36 підійде Tsop17 або Ms5360.

Як оптрон U1 можна використовувати вільний елемент здвоєного оптореле КР293КПЗА (V2), виключивши з схеми і резисторю

Блок 4 - блок обробки інформації(схема див. КІТ14Б.04053.003.04 Е3 ) Складаєть з наступних елементів:

- R1 = 100 Ohms- R2 = 10K- R3 = 22K- R4 = 47 Ohms- R5 = 220 Ohms- R6 = 10 MEG- R7 = 1K- C1 = .001- C2 = 22 MFD- C3 = 15 pf- C4 = 2 pf - C5 = 2 pf - C6 = 2 pf- C7 = 2 pf - C8 = 2 pf

Блок 5 - флеш-накопичувач об'ємом 4 Гб.

5. Розрахунок вартості

· Камера - близько 750 грн

· Флеш - близько 70 грн

· Инші компоненти близько 680 грн

Висновок

В результаті виконання даного курсового проекту була розроблена схема створення цифрового пристрою відеоспостереження. Орієнтовна ціна якого склала близько 1500 грн.

Список джерел інформації

1. Журнал «Радио» №1. - М.: Роспечать, 2003. - 75 с.: ил.

2. Справочник по полупроводниковым приборам «ЛАЗЕР АРТ».

3. Парфенов А.А. Конструирование РЭА: Учебник для радиотехнических специальностей ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1989. - 422 с.: ил.

4. Сайт http://vrtp.ru/

Размещено на Allbest