基于ARM的嵌入式高速智能球机的设计与开发

摘要

智能高速球形摄像机是视频监控系统中一种重要的前端设备，它集模拟视频采集、云台控制、镜头控制和远端通讯等功能于一体。最大限度地减少了系统部件之间的连接和安装过程，提高了监控系统的可靠性、稳定性。本论文的主要工作是以LPC2132 ARM微控制器为核心，完成高速智能球机软硬件的设计与实现，开发出一款性价比具有竞争力的智能高速球机，以满足市场需求。其具体内容包括：
　　 根据对市场上现有的高速球的性能、价格等方面的调研，确立本款球机需要具备的功能和要达到的技术指标。并据此确定球机在硬件方面和软件方面的总体设计方案。
　　 硬件方面，主要是结合球机外形结构确立硬件各电路板的尺寸大小、选择核心处理器及各功能模块的应用芯片，最后完成电路设计、样板的制作和调试。
　　 软件方面，完成了各芯片的底层驱动程序的设计，以及完成包括电机控制模块、字符叠加模块、机芯控制模块、数据存储模块等控制模块的应用程序开发和测试。
　　 本次成功开发的NCC-628A型智能高速球型摄像机通过严格的测试，运行可靠稳定、预置位准确无误。目前已经量产并投入市场，在安防工程应用中也获得了良好的预期效果。最后针对此次项目开发中的关键技术进行了分析，并提出了改进的方法。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

第一章绪论

1.1论文研究的背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3智能高速球型摄像机的组成

1.4论文研究内容及思路

1.5论文的组织和安排

第二章 智能高速球型摄像机整体功能设计说明

2.1智能高速球机的主要控制功能

2.2高速球机菜单功能

2.3高速球机通讯参数设定功能

2.4球机设计技术指标

第三章高速球型摄像机主控板处理器应用设计与开发

3.1主控板核心处理器的选型

3.2主控板总体设计结构

3.3 ARM应用开发工具的介绍

3.4 ARM处理器主要功能模块应用程序设计

3.4.1管脚连接模块和GPIO配置及编程

3.4.2定时器/计数器的应用及编程

3.4.3通用异步收发器UART应用及编程

3.4.4中断管理模块(VIC)应用及编程

第四章 高速球型摄像机主要硬件功能模块的电路设计及其驱动开发

4.1电机控制模块的电路设计及芯片的驱动开发

4.1.1步进电机的工作原理及驱动方法

4.1.2 DA转换芯片的电路设计及驱动开发

4.1.3电机驱动芯片L6219的硬件电路设计及驱动开发

4.2字符叠加模块的电路及芯片的驱动设计

4.2.1 upd6453字符叠加芯片的性能特点

4.2.2 upd6453的控制命令和控制时序

4.2.3 Upd6453的硬件电路及驱动程序设计

4.3数据存储模块的电路设计及芯片的驱动开发

4.4 ARM复位电路的设计

第五章 高速智能球机控制软件的设计实现及测试

5.1球机软件设计总体架构

5.2电机控制模块软件设计

5.2.1程序设计说明

5.2.2程序设计实现

5.2.3步进电机振荡和失步的处理

5.2.4步进电机细分驱动控制的实现

5.3字符叠加模块软件设计

5.4摄像机机芯控制模块软件设计

5.4.1摄像机机芯的总体控制

5.4.2摄像机镜头的控制

5.5数据存储模块软件设计

5.6高速智能球机的测试

5.6.1测试软件的编写

5.6.2测试项目及结果

第六章总结

参考文献

附录