智能監控信號采集處理模塊設計

隨著(zhù)寬帶有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )基礎設施的完善以及全球安防市場(chǎng)需求的增長(cháng)，視頻監控的應用正呈爆發(fā)性的增長(cháng)態(tài)勢。視頻監控系統的發(fā)展趨勢非常明顯，在經(jīng)歷了數字化和網(wǎng)絡(luò )化之后，下一個(gè)重要的趨勢就是智能化，即智能監控和視頻分析技術(shù)的應用。本文帶來(lái)的是一款在應用在教室內的智能視頻監控設備電路設計方案。此設備的終端控制器主要實(shí)現兩方面功能，一是根據主控制器的指令對一體化攝像頭和云臺進(jìn)行控制，二是采集當前教室的語(yǔ)音信號并進(jìn)行處理和上傳。

攝像頭和云臺控制電路與實(shí)現：通過(guò)MAX485接收RS485控制總線(xiàn)的控制指令并根據指令控制繼電器組動(dòng)作以實(shí)現云臺電機的上、下，左、右旋轉和光圈電機的變焦、拉遠/近、明/暗調節。用芯片MC145027完成單片機指令的解碼，單片機對終端控制器的選擇發(fā)送的是地址指令，對終端控制器的控制發(fā)送的是數據指令。只有當單片機發(fā)送的地址指令與MC145027設置的地址相同時(shí)，MC145027才接收單片機的數據指令，即控制指令。從而實(shí)現對每個(gè)終端的可尋址單獨控制。

矩陣切換器電路

本系統設計的是容量為32路音視頻的監控，為簡(jiǎn)化設計，及調試、安裝、升級等的方便，32路音視頻不在一塊PCB板上處理，而是分成4塊子板，每塊子板處 N8路音視頻，實(shí)現8路音視頻通道的8選1輸出功能，即4塊子板組成一個(gè)矩陣切換器，在同一時(shí)間實(shí)現32選4輸出功能。每塊子板的電路圖如圖1所示。

圖1矩陣切換器子板電路原理圖

在圖1中，J1…J8為繼電器線(xiàn)圈，用雙刀雙擲繼電器J4078實(shí)現音視頻的同時(shí)切換。J11、J12為跳線(xiàn)插座，該跳線(xiàn)為子板設置地址，當設置的子板地址與主控制器的子板選擇地址(A0、A1、A2)相同時(shí)，該子板塊的4099處于工作狀態(tài)，這時(shí)，再通過(guò)主控制器的通道選擇指令(cmd0、 cmd1、 cmd2)使J1…J8中任一繼電器完成切換動(dòng)作，實(shí)現某一路音視頻的同時(shí)選通。

語(yǔ)音信號采集與處理電路

因為要采集教室各個(gè)位置(一般在20~50m2范圍內)的語(yǔ)音信號，使用普通的話(huà)筒放大電路顯然達不到要求。本系統采用對數放大電路進(jìn)行語(yǔ)音放大，比較清晰地采集到了50m2范圍內各個(gè)位置的語(yǔ)音信號。設計的對數放大電路如圖2所示。IC2為運算放大器，系統選用LM358實(shí)現二級運算放大。

圖2 MIC對數放大原理圖

編者結語(yǔ)

此設備利用傳感技術(shù)和電子技術(shù)系統設計思路簡(jiǎn)單、成本低廉、方便實(shí)用。對提高學(xué)生自主學(xué)習的自覺(jué)性，監控自主學(xué)習設備和軟件平臺運行情況，防止人為破壞造成的不必要損失，提高設備運行的穩定性和可靠性等起到了非常重要的作用。