现行一般摄像机在得到视频信号后，经LM1881提取水平缓同步信号并送入字符叠加芯片UPD6453GT。UPD6453GT发生的字符信号与视频信号一同送到NJM2264D叠加，就能够构成叠加了字符的视频信号。依据需求，只能够完成中文字符和英文字符的叠加。本文介绍的是一种依据LPC2138 ARM7作为MCU 来完成一款红外摄像机的计划，能完成视频信号的水平/笔直别离、字符叠加，还介绍了各芯片的功用及云台等方面的内容。
1 体系硬件规划
依据LPC2138 ARM7完成的红外摄像机的体系结构框图如图1，其首要硬件包含LPC2138 LM1881、UPD6453、JNM2266、A3967等。
LPC2138是PHILIPS公司的一款32/16位ARM7TDMI-STM CPU的微操控器，并带有512 KB的嵌入高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和共同的加快结构，使32位代码能够在最大时钟速率下运转；多个串行接口，包含2个规范UART、2个高速I2C接口；9个边际或电平触发的外部中止引脚，经过片内PLL可完成最大为60 MHz的CPU操作频率。CPU操作电压规模为3.0~3.6 V(3.3 V±10%)，I/O口可承受5 V的最大电压。
LPC2138电路图如图2所示，首要完成以下功用：
(1)运用LPC2138的两个串口，能够用一个串口与上位机通讯，另一个与摄像机通讯。一切上位机发送的协议指令先经LPC2138解析后，操控云台或直接发往摄像机。
(2)运用两个I2C口扩展两片EEPROM，一片用于存储汉字的点阵码，用于叠加汉字字符；另一片用于存储用户的设置信息，如看守位、预置位、巡视组数据等。
(3)运用LPC2138一个外部中止，检测步进电机的过零点，用于初始化时的自学习和运转时的方位显现校对。
(4)运用LPC2138的PWM功用发送脉冲，驱动A3967/A3977等步进电机的驱动芯片。LPC2138的PWM简略操控，能够依据速度设定编写PWM的宣布脉冲。
(5)运用LPC2138的实时时钟完成日历功用，并将时刻显现在CRT上。还能够运用LPC2138的时钟中止功用操控摄像机的运转。
(6)需求运用一个光偶检测摄像机是否过零点，此信号还需经施密特触发器整形后作为LPC2138的外部中止。
LM1881能够将复合视频信号中的笔直同步信号和水平同步信号别离出来。别离出来的信号输入到UPD6453GT，作为字符信号的同步信号。详细电路如图3所示。
UPD6453是NEC公司推出的专用字符叠加芯片，它的首要特点是显现修正功用强，能够在屏幕上显现12行24列的字符，每个字符为12×18点阵，字符的巨细、闪耀频率能够依据需求进行调整，一起为了到达显现的多样性，屏幕的布景色、字符的边际色以及字符自身的色彩也能够进行修正。UPD6453内部不光供给240 B的字模，并且还供给16 B的RAM空间以供用户填入自定义字符，这就为汉字显现供给了或许。UPD6453字节的布景色、边际色以及字符自身的布景色均有7种，在色彩操控上，为用户供给了更多的挑选。图4为UPD6453电路图。操控指令首要有：
(1)显现操控:确认是否答应显现字符、字符的闪耀频率，及操控LC振动的停振和起振。
(2)布景操控：确认布景的类型(无布景、字符边际布景、字符块布景、全屏幕布景)。
(3)布景色彩操控：确认布景的色彩(有7种色彩挑选)。
(4)视频 RAM复位：此刻晶振起振，视频RAM写方式，字符的色彩、巨细等为默认设置。
(5)显现块方位操控：用来确认12行24列的字符显现块离屏幕最上端、最左端的间隔。
(6)显现字符行、列地址操控：确认字符在12行24列的显现块中的队伍方位。
(7)字符巨细、滑润操控：确认每一行字符的显现巨细，以及用多倍显现时是否选用字符的滑润办法。
(8)字符RAM写地址操控：UPD6453内部供给16个字符的RAM空间，每个字符为12×18点阵。该指令用来确认将点阵数据写入RAM空间中第几个字的第几行(总共18行)，写完一行，行地址主动加1，写完一个字，字地址主动加1。
(9)字符RAM写数据操控：确认需求写入RAM空间的一行12个点的点阵数据。
(10)显现字符操控：确认芯片UPD6453的256个字符(包含固化的240个字符以及16个自定义字符)中哪个字符送出显现，以及该字符的显现色彩和是否闪耀。
NJC2266是运用4.75~13 V电压的高性能视频开关；内部6 dB放大器电路；3输入，1输出；内部灌入芯片箝位功用(VIN1)，能够输入视频信号；内部亮度信号操控功用(VIN2，VIN3)，用来衔接两个电位器操控，别离操控字符边框和字符的亮度。详细的电路图如图5所示。
A3967选用Allegro公司的A3967SLB芯片。该芯片驱动才能可达30 V、±750 mA，它合适双极步进电机运用，与需求L298拖动的L297芯片比较，完成更便利。若负载更大，则可选用3977，其驱动才能为30 V、±2.5 A。A3967/A3977电路图如图6所示。A3967SLB驱动步进电机能够到达8细分驱动，这款24引线的SO%&&&&&%，选用该公司EasyStepper接口，将8条操控线路削减为2条(步长和方向)，其内嵌的转化器能够完成对步进电机的操控，只需简略地输入操控电机的脉冲即可，不需求环形分配器、杂乱的相变编程和高频操控。A3967SLB的内部电路维护，包含运用磁滞的过热中止维护、低电压确定和过流维护，也不需外接功率驱动部分。A3967SLB还具有混合、快速和慢速电流衰减方式挑选，内置PWM电流操控，同步整流，低输出阻抗的 DMOS电源输出。这种驱动方法规划简略，调试便利，运转牢靠，对硬件要求较低。A3967内部的PWM电流操控：每一个H桥都有一个固定截止时刻的PWM电流操控电路，然后将负载电流约束在一个最高值之内。开端进行作业时，对角线上的一对源承受DMOS处于输出状况，电流流经电机绕组和SENCE脚所接的电流取样电阻。当取样电阻上的压降等于D/A的输出电压时，电流取样比较器将PWM锁存器复位，然后封闭源驱动器(上桥)进入慢衰减方式；或一起封闭源承受驱动器(下桥)进入快衰减方式；或许混合方式，使之发生环流或电流回流至源端。该环流(回流)将继续衰减到截止时刻停止，然后，发生下一次的PWM循环。别的，在给A3967/3977布线时，有必要考虑地平面和电阻Rs的布线。
恒流大功率红外灯的驱动规划OCP2030是一款BUCK型DC-DC；具有2％的反应电压精度；输入电压较宽，最高可达20 V；最大3 A的电流，很简略完成5 W的LED驱动。SOP8封装；图7中R的挑选原则是：要求是大功率电阻，如0.5 W或1 W，封装方式是2012或更大。
假如不能满意要求，还能够选用多个小功率的LED并联。为满意红外摄像机是非转化，能够用OCP2030的4脚即FB来操控整个芯片的运转。LED中流过的电流为：
Iled=0.5 V/R(A)
如R选0.68 Ω，Iled=0.7 A
2 软件规划
软件的规划应该依据模块式规划，以便今后扩大功用，增加摄像机的操控协议。一起应该考虑CPU的时钟频率。步进电机的驱动以及显现，通讯操控等都需求及时处理。
本文介绍了一款红外摄像机的计划和电路图，在此基础上能够扩大其功用，增加不同的模块，如替换MCU完成网络摄像机等。
