模拟视频信号采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模拟视频信号采集系统，旨在克服现有智能车模型的单片机利用模拟摄像头识别道路时采集速率不够，无法准确有效利用模拟视频信号的问题，其包括可充电电池、单片机U1、稳压电路、直流电机、伺服舵机、驱动电路、模拟摄像头与视频信号处理电路。可充电电池和稳压电路与驱动电路线连接，稳压电路和模拟摄像头、视频信号处理电路与单片机U1线连接；模拟摄像头的视频信号线与视频信号处理电路的芯片U8的2引脚连接，芯片U8的3引脚与单片机U1的PTB0引脚连接；单片机U1的两路PWM依次接驱动电路的半桥驱动芯片U5与半桥驱动芯片U6的2引脚；伺服舵机的白色线接单片机U1的1路PWM；驱动电路与直流电机线连接。

【技术实现步骤摘要】
模拟视频信号采集系统
本专利技术涉及一种属于传感技术以及自动化方面的采集装置，更确切地说，本专利技术涉及一种模拟视频信号采集系统。
技术介绍
随着自动化信息技术的高速发展，智能汽车已成为当今热议的话题。智能汽车主要利用各种传感器进行信息采集并处理，从而实现智能行驶；通过自动控制技术的辅助，智能汽车将大大提高汽车安全性与舒适性。作为智能汽车的简化模型，智能车模型能够很好的模拟智能汽车信息采集处理，自动控制。现有的智能汽车感知外界时，很大一部分信息都是通过摄像头采集而来。通过研究摄像头智能车模型能够很好的验证智能汽车对视频信号的采集处理。已有的基于摄像头的智能车模型对图像信息的采集主要在有模拟摄像头信号AD转换采集，数字摄像头IO口采集等。然而由于单片机AD采集速度有限，使用模拟摄像头无法采集到完整图像，导致采集不精确，智能车模型无法精确控制；而数字摄像头占有大量IO口，且数据量巨大，会给单片机采集处理带来很大负担，同样不利于智能车模型准确识别道路，达到自动控制。目前模拟摄像头作为传感器具有信息量多，噪点少，识别率高，控制精确有效的优点。然而，问题是信息量多带来的缺点是处理复杂，采集周期长，从而导致识别频率下降。另外，模拟摄像头传感器在运用时一般通过模数转换的方法，这对模数转换频率有一定的要求，无法使用速度较低的单片机进行采集。如果可以避开AD转换，只采集有效道路信息，这样便能够在不增加单片机负担的情况下，实现智能车模型精确有效的自动控制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有智能车模型上单片机利用模拟摄像头识别道路时，采集速率不够，无法准确有效利用模拟视频信号的问题，提供了一种模拟视频信号采集系统。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的：所述的模拟视频信号采集系统包括可充电电池、单片机U1、稳压电路、直流电机、伺服舵机、驱动电路、模拟摄像头与视频信号处理电路；所述的稳压电路包括5V稳压电路、12V稳压电路与3.3V稳压电路；所述的视频信号处理电路包括视频分离电路和硬件二值化电路；可充电电池正极和5V稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的1引脚电连接，可充电电池的负极与稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的2引脚电连接；可充电电池正极和驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q1的2引脚及驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q3的2引脚连接；12V稳压电路中的12V电源输出端接模拟摄像头上的红色接线；5V稳压电路中的5V电源输出端与视频分离电路中的型号为LM1881的芯片U8的8引脚线连接；5V稳压电路中的5V电源输出端接硬件二值化电路中的型号为AD8032的芯片U7的8引脚；5V稳压电路的5V电源输出端接伺服舵机的红色接线；3.3V稳压电路的3.3V电源输出端与单片机U1的的VCC引脚连接；所述的模拟摄像头上的黄色视频信号线VIDEO通过电容C5与视频分离电路中的型号为LM1881的芯片U8的2引脚线连接；模拟摄像头的黄色视频信号线VIDEO接入硬件二值化电路中的型号为AD8032的芯片U7的5引脚；硬件二值化电路中的型号为AD8032的芯片U7的1引脚分别接单片机U1的PTB2、PTB3的中断引脚；视频分离电路中的型号为LM1881的芯片U8的3引脚接单片机U1中的中断引脚即PTB0引脚；单片机U1中的两路PWM引脚依次接驱动电路中的型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的2引脚；驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q3的3引脚及驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q4的2引脚与直流电机的一端连接，驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q1的3引脚及驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q2的2引脚与直流电机的另一端连接；所述的伺服舵机上的白色接线接单片机U1上的1路PWM引脚。技术方案中所述的12V稳压电路中的12V电源输出端接驱动电路中的型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的1引脚；3.3V稳压电路的3.3V电源输出端接硬件二值化电路中的电阻R13的另一端。技术方案中所述的可充电电池与稳压电路电线连接是指：可充电电池正极接5V稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的1引脚即Vin引脚，可充电电池负极接5V稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的2引脚即GND引脚；可充电电池负极通过可变电阻R1与12V稳压电路中的型号为34063的稳压芯片U3的5引脚线连接；5V稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的3引脚即Vout引脚与12V稳压电路中的型号为34063的稳压芯片U3的6引脚线连接；3.3V稳压电路中的型号为LM1117的稳压芯片U4的3引脚接5V稳压电路的5V电源输出端。技术方案中所述的5V稳压电路还包括电解电容C20及电解电容C21；型号为LM2940的稳压芯片U2的1引脚即Vin引脚接电解电容C20的正极端，型号为LM2940的稳压芯片U2的3引脚即Vout引脚接电解电容C21的正极端，电解电容C20与电解电容C21的负极端接地，型号为LM2940的稳压芯片U2的2引脚即GND引脚接地。技术方案中所述的12V稳压电路还包括电感L4、电阻R2、电阻R3、电阻RES4、电容C1、电解电容C2、电容C25；型号为34063的稳压芯片U3的1引脚与型号为34063的稳压芯片U3的7引脚通过一个电感L4连接,型号为34063的稳压芯片U3的8引脚与电阻R2的一端线连接，电阻R2另一端与型号为34063的稳压芯片U3的7引脚线连接；型号为34063的稳压芯片U3的6引脚连接电阻R3后与型号为34063的稳压芯片U3的7引脚线连接；型号为34063的稳压芯片U3的1引脚连接型号为IN4007的二极管D1的正极，型号为IN4007的二极管D1负极连接电阻RES4的一端，电阻RES4的另一端与型号为34063的稳压芯片U3的5引脚线连接；型号为IN4007的二极管的负极引出端即为12V电源端；型号为34063的稳压芯片U3的6引脚与地以及型号为IN4007的二极管的负极与地之间接入电容C1及电解电容C2；型号为34063的稳压芯片U3的2引脚与3引脚之间串接1个电容C25，同时型号为34063的稳压芯片U3的2引脚接地。技术方案中所述的3V稳压电路还包括电解电容C22、电容C23与电容C24；型号为LM1117的稳压芯片U4的1引脚接地，型号为LM1117的稳压芯片U4的2引脚即为输出3.3V电源端，型号为LM1117的稳压芯片U4的3引脚接电容C24的一端，型号为LM1117的稳压芯片U4的2引脚接电容C23与电解电容C22的一端，电容C24、电容C23与电解电容C22的另一端接地。技术方案中所述的驱动电路还包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C3与电容C4；其中：MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3与MOS管Q4皆为型号为IRF3205的MOS管，二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟视频信号采集系统，其特征在于，所述的模拟视频信号采集系统包括可充电电池、单片机U1、稳压电路、直流电机、伺服舵机、驱动电路、模拟摄像头与视频信号处理电路；所述的稳压电路包括5V稳压电路、12V稳压电路与3.3V稳压电路；所述的视频信号处理电路包括视频分离电路和硬件二值化电路；可充电电池正极和5V稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的1引脚电连接，可充电电池的负极与稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的2引脚电连接；可充电电池正极和驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q1的2引脚及驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q3的2引脚连接；12V稳压电路中的12V电源输出端接模拟摄像头上的红色接线；5V稳压电路中的5V电源输出端与视频分离电路中的型号为LM1881的芯片U8的8引脚线连接；5V稳压电路中的5V电源输出端接硬件二值化电路中的型号为AD8032的芯片U7的8引脚；5V稳压电路的5V电源输出端接伺服舵机的红色接线；3.3V稳压电路的3.3V电源输出端与单片机U1的的VCC引脚连接；所述的模拟摄像头上的黄色视频信号线VIDEO通过电容C5与视频分离电路中的型号为LM1881的芯片U8的2引脚线连接；模拟摄像头的黄色视频信号线VIDEO接入硬件二值化电路中的型号为AD8032的芯片U7的5引脚；硬件二值化电路中的型号为AD8032的芯片U7的1引脚分别接单片机U1的PTB2、PTB3的中断引脚；视频分离电路中的型号为LM1881的芯片U8的3引脚接单片机U1中的中断引脚即PTB0引脚；单片机U1中的两路PWM引脚依次接驱动电路中的型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的2引脚；驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q3的3引脚及驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q4的2引脚与直流电机的一端连接，驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q1的3引脚及驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q2的2引脚与直流电机的另一端连接；所述的伺服舵机上的白色接线接单片机U1上的1路PWM引脚。...

【技术特征摘要】
1.一种模拟视频信号采集系统，其特征在于，所述的模拟视频信号采集系统包括可充电电池、单片机U1、稳压电路、直流电机、伺服舵机、驱动电路、模拟摄像头与视频信号处理电路；所述的稳压电路包括5V稳压电路、12V稳压电路与3.3V稳压电路；所述的视频信号处理电路包括视频分离电路和硬件二值化电路；可充电电池正极和5V稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的1引脚电连接，可充电电池的负极与稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的2引脚电连接；可充电电池正极和驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q1的2引脚及驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q3的2引脚连接；12V稳压电路中的12V电源输出端接模拟摄像头上的红色接线；5V稳压电路中的5V电源输出端与视频分离电路中的型号为LM1881的芯片U8的8引脚线连接；5V稳压电路中的5V电源输出端接硬件二值化电路中的型号为AD8032的芯片U7的8引脚；5V稳压电路的5V电源输出端接伺服舵机的红色接线；3.3V稳压电路的3.3V电源输出端与单片机U1的的VCC引脚连接；所述的模拟摄像头上的黄色视频信号线VIDEO通过电容C5与视频分离电路中的型号为LM1881的芯片U8的2引脚线连接；模拟摄像头的黄色视频信号线VIDEO接入硬件二值化电路中的型号为AD8032的芯片U7的5引脚；硬件二值化电路中的型号为AD8032的芯片U7的1引脚分别接单片机U1的PTB2、PTB3的中断引脚；视频分离电路中的型号为LM1881的芯片U8的3引脚接单片机U1中的中断引脚即PTB0引脚；单片机U1中的两路PWM引脚依次接驱动电路中的型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的2引脚；驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q3的3引脚及驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q4的2引脚与直流电机的一端连接，驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q1的3引脚及驱动电路中的型号为IRF3205的MOS管Q2的2引脚与直流电机的另一端连接；所述的伺服舵机上的白色接线接单片机U1上的1路PWM引脚。2.按照权利要求1所述的模拟视频信号采集系统，其特征在于，所述的12V稳压电路中的12V电源输出端接驱动电路中的型号为IR2104S的半桥驱动芯片U5与型号为IR2104S的半桥驱动芯片U6的1引脚；3.3V稳压电路的3.3V电源输出端接硬件二值化电路中的电阻R13的另一端。3.按照权利要求1所述的模拟视频信号采集系统，其特征在于，所述的可充电电池与稳压电路电线连接是指：可充电电池正极接5V稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的1引脚即Vin引脚，可充电电池负极接5V稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的2引脚即GND引脚；可充电电池负极通过可变电阻R1与12V稳压电路中的型号为34063的稳压芯片U3的5引脚线连接；5V稳压电路中的型号为LM2940的稳压芯片U2的3引脚即Vout引脚与12V稳压电路中的型号为34063的稳压芯片U3的6引脚线连接；3.3V稳压电路中的型号为LM1117的稳压芯片U4的3引脚接5V稳压电路的5V电源输出端。4.按照权利要求1所述的模拟视频信号采集系统，其特征在于，所述的5V稳压电路还包括电解电容C20及电解电容C21；型号为LM2940的稳压芯片U2的1引脚即Vin引脚接电解电容C20的正极端，型号为LM2940的稳压芯片U2的3引脚即Vout引脚接电解电容C21的正极端，电解电容C20与电解电容C21的负极端接地，型号为LM2940的稳压芯片U2的2引脚即GND引脚接地。5.按照权利要求1所述的模拟视频信号采集系统，其特征在于，所述的12V稳压电路还包括电感L4、电阻R2、电阻R3、电阻RES4、电容C1、电解电容C2、电容C25；型号为34063的稳压芯片U3的1引脚与型号为34063的稳压芯片U3的7引脚通过一个电感L4连接,型号为34063的稳压芯片U3的8引脚与电阻R2的一端线连接，电阻R2另一端与型号为34063的稳压芯片U3的7引脚线连接；型号为34063的稳压芯片U3的6引脚连接电阻R3后与型号为34063的稳压芯片U3的7引脚线连接；型号为34063的稳压芯片U3的1引脚连接型号为IN4007的二极管D1的正极，型号为IN4007的二极管D1负极连接电阻RES4的一端，电阻RES4的另一端与型号为34063的稳压芯片U3的5引脚线连接；型号为IN4007的二极管的负极引出端即为12V电源端；型号为34063的稳压芯片U3的6引脚与地以及型号为IN4007的二极管的负极与地之间接入电容C1及电解电容C2；型号为34063的稳压芯片U3的2引脚与3引脚之间串接1个电容C25，同时型号为34063的稳压芯片U3的2引脚接地。6.按照权利要求1所述的模拟视频信号采集系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，詹坚成，刘洪升，李若琳，韩旭，贺凯，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22