本发明专利技术为基于以太网的嵌入式视频传输模块，由主控制模块及其外围电路、以太网通信模块、视频数据采集模块、电源模块构成，主控制模块由ARM处理器芯片、12MHz晶体、32.768KHz晶体、复位电路及外围电路构成，以太网通讯模块由网络变压器、集成PHY层的网络芯片和RJ45网络接口构成，通过网络变压器实现网络信号与片上通讯信号的隔离；视频数据采集模块由USB设备接口和外接摄像头构成，将工业现场的视频信号转换为工业以太网信号，构成工业以太网的基本部件，进行在线视频显示，便于实现远端用户通过上位机对现场系统运行情况进行访问与监测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频传输模块，特别涉及一种基于以太网的嵌入式视频传输模块。
技术介绍
视频监控以其直观可靠、经济实用的特点被越来越多的人推崇。工控领域的视频可以帮助控制操作、维护、修理、培训以及工厂作业，用以减少停工时间，采用带有视频带宽的以太网是实现工控领域视频监控的关键工具。如果将基于环境的视频监控信息接入互联网，可以把分散的信息集中起来，实时显示及存储，为监控人员提供实时、直观的视觉画面，从而便于统一管理。 视频监控已不仅仅局限于安全防范，而是成为一种对各行各业行之有效的监督手段，它以直观、方便、信息内容丰富的特点被广泛应用在许多领域，比如教育、政府、医院、酒店、城市治安等，广泛地应用于工农业、交通、电力等的实时监控。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，为了方便工业现场监控，方便对监控现场的监管和维护，提供一种基于以太网的嵌入式视频传输模块，实现将现场的视频信号转换为工业以太网信号，传输给服务器，进而进行上位监控。本专利技术采用的技术方案为基于以太网的嵌入式视频传输模块包括主控制模块及其外围电路、以太网通信模块、视频数据采集模块、电源模块，其特征是主控制模块由ARM处理器芯片、12MHz晶体、32. 768KHz晶体、复位电路、标准JTAG电路构成； 以太网通讯模块由网络变压器、集成PHY层的网络芯片和RJ45网络接口构成，以太网通讯模块通过MII接口与ARM处理器芯片相连，网络变压器分别与网络芯片、RJ45网络接口连接，通过网络变压器实现网络信号与片上通讯信号的隔离；视频数据采集模块由USB设备接口和外接摄像头构成，视频数据采集模块与ARM处理器芯片通过USB接口相连；电源模块为以太网通讯模块和ARM处理器芯片提供电源； 所述的主控制模块中的ARM处理器芯片为NXP公司的LPC1768微处理器主电路模块的工作电压为3. 3V ;标准JTAG电路与ARM处理器芯片相连，用于电路的在线调试； 所述以太网通讯模块中的网络芯片为DP83848I ;网络变压器为HR911105A，网络变压器HR911105A分别与网络芯片DP838481、RJ45网络接口连接；主电路模块电源通过RJ45网线从工业交换机的RJ45网络接口 4、5脚获取+24V电源，从7、8脚获取GND ； 所述的视频采集模块采用USB Device接口与ARM处理器的USB外设相连，为防止过电流对电路的损坏，在ARM处理器和USB接口之间连接USB过流保护芯片LM3268M-L ； 所述电源模块采用总线24V供电，利用EUP3410芯片将总线的24V电源转换为5V，再利用SG2001-3. 3V芯片将5V电压转换为3. 3V固定电压，为ARM处理器芯片及网络芯片供电； ARM处理器芯片LPC1768预制软件系统移植有嵌入式操作系统uC/OS-1I和嵌入式网络TCP/IP协议栈，实现以太网的信息传输，采用多任务的编程方法，对采集的现场视频信号进行压缩和以太网传送。本专利技术的有益效果是将工业现场的视频信号转换为工业以太网信号，构成工业以太网的基本部件，便于实现远端用户通过上位机对现场系统运行情况进行访问与监测。附图说明 图1是本专利技术的电路结构框 图2是本专利技术的ARM处理器芯片电路； 图3是本专利技术的集成PHY层的网络芯片及其外围电路； 图4是本专利技术的USB接口电路； 图5是本专利技术的电源电路； 图6是本专利技术的软件流程图。具体实施例方式为了更清楚的理解本专利技术，结合附图和实施例详细描述本专利技术 如图1至5所示，基于以太网的嵌入式视频传输模块主要由具有以太网MAC层和USBDevice通信设备的ARM处理器芯片LPC1768、复位电路、标准JTAG电路、集成PHY层的网络芯片及其外围电路、USB接口电路、电源电路构成。主电路模块的工作电压是3. 3V，ARM处理器芯片VDDIO端输入电压为3. 3V ;复位按键与ARM处理器芯片的复位接口相连；标准JTAG电路通过连接ARM处理器芯片LPC1768实现仿真调试和程序下载；集成PHY层的网络芯片为DP83848I，其外接晶振为50MHz ；ARM处理器芯片CPU与网络芯片DP83848I通过接口实现通信；网络变压器HR911105A分别与集成PHY层的网络芯片DP838481、RJ45网络接口连接；ARM处理器芯片与USB过流保护芯片LM3268M-L相连，为USB Device接口提供供电保护；ARM处理器芯片连接USB Device接口，接口连接摄像头，采集现场图像；电路由总线供电，利用EUP3410和SG2001-3. 3V芯片将电压进行转换，为主控制模块、以太网通讯模块和视频数据采集模块供电。如图2所示，为ARM处理器芯片电路，采用NXP公司的LPC1768微处理器，这是一款集成有以太网MAC层和USB Device接口的ARM芯片。整个芯片的工作电压是3. 3V。CPU的晶振采用12MHz，RTL时钟采用32. 768KHz。仿真调试部分采用标准的JTAG电路，可以调试及下载程序。复位按键电路通过按键的电平操作，对ARM处理器、集成PHY层的网络芯片和JTAG电路复位。如图3所示，为视频采集信号的网络发送部分，其中DP83848I为集成PHY层的网络芯片，其外接晶振为50MHz，其通过接口与LPC1768连接。HR911105A为网络变压器，其分别与RJ45网络接口和HR911105A连接。RJ45的网络接口的4、5脚通过工业交换机得到24V电源，7、8脚也与工业交换机相连得到GND，实现总线供电。如图4所示，为USB接口电路，ARM处理器芯片的USB使能信号和过流状态信号连接USB过流保护芯片LM3268M-L的对应引脚，ARM处理器芯片采集USB的供电状态，ARM处理器的USB数据信号与USB数据接口相连。如图5所示，为电源电路，由于采用总线24V供电，所以需要EUP3410芯片，将总线的24V电源转换为5V，再利用SG2001-3. 3V芯片将5V电压转换为3. 3V固定电压，为ARM处理器芯片及网络芯片供电。如图6所示，为该模块的软件流程，系统实时采集现场视频信号，整个软件系统移植有嵌入式操作系统uC/OS-1I和Lwip协议栈，添加以太网卡驱动和USB驱动，为方便以太网数据传送，将采集的视频数据进行压缩，并添加以太网帧头，进行网络数据发送。在该模块上电后，程序首先进行整个硬件系统的初始化，使能ARM和网络芯片，设置时钟和外围控制器，然后初始化嵌入式操作系统uC/OS-1I和Lwip协议栈，等待芯片就绪后，启动操作系统的用户任务。利用嵌入式操作系统uC/OS-1I进行多任务操作，任务I采集视频数据，进行数据缓冲区的申请，将视频数据存储于指定缓冲区；任务2对任务I中保存的数据帧进行数据压缩；任务3对压缩向视频数据添加以太网帧头，并进行网络数据发送。 根据上述说明，结合本领域技术可实现本专利技术的方案。本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于以太网的嵌入式视频传输模块包括主控制模块及其外围电路、以太网通信模块、视频数据采集模块、电源模块，其特征是：主控制模块由ARM处理器芯片、12MHz晶体、32.768KHz晶体、复位电路、标准JTAG电路构成；以太网通讯模块由网络变压器、集成PHY层的网络芯片和RJ45网络接口构成，以太网通讯模块通过MII接口与ARM处理器芯片相连，网络变压器分别与网络芯片、RJ45网络接口连接，通过网络变压器实现网络信号与片上通讯信号的隔离；视频数据采集模块由USB设备接口和外接摄像头构成，视频数据采集模块与ARM处理器芯片通过USB接口相连；电源模块为以太网通讯模块和ARM处理器芯片提供电源；?????所述的主控制模块中的ARM处理器芯片为NXP公司的LPC1768微处理器：主电路模块的工作电压为3.3V；标准JTAG电路与ARM处理器芯片相连，用于电路的在线调试；????所述以太网通讯模块中的网络芯片为DP83848I；网络变压器为HR911105A，网络变压器HR911105A分别与网络芯片DP83848I、RJ45网络接口连接；主电路模块电源通过RJ45网线从工业交换机的RJ45网络接口4、5脚获取+24V电源，从7、8脚获取GND；????所述的视频采集模块采用USB?Device接口与ARM处理器的USB外设相连，为防止过电流对电路的损坏，在ARM处理器和USB接口之间连接USB过流保护芯片LM3268M?L；????所述电源模块采用总线24V供电，利用EUP3410芯片将总线的24V电源转换为5V，再利用SG2001?3.3V芯片将5V电压转换为3.3V固定电压，为ARM处理器芯片及网络芯片供电；????ARM处理器芯片LPC1768预制软件系统移植有嵌入式操作系统uC/OS?II和嵌入式网络TCP/IP协议栈，实现以太网的信息传输，采用多任务的编程方法，对采集的现场视频信号进行压缩和以太网传送。...
【技术特征摘要】
1.基于以太网的嵌入式视频传输模块包括主控制模块及其外围电路、以太网通信模块、视频数据采集模块、电源模块，其特征是主控制模块由ARM处理器芯片、12MHz晶体、 32. 768KHz晶体、复位电路、标准JTAG电路构成；以太网通讯模块由网络变压器、集成PHY层的网络芯片和RJ45网络接口构成，以太网通讯模块通过MII接口与ARM处理器芯片相连，网络变压器分别与网络芯片、RJ45网络接口连接，通过网络变压器实现网络信号与片上通讯信号的隔离；视频数据采集模块由USB设备接口和外接摄像头构成，视频数据采集模块与ARM处理器芯片通过USB接口相连；电源模块为以太网通讯模块和ARM处理器芯片提供电源；所述的主控制模块中的ARM处理器芯片为NXP公司的LPC1768微处理器主电路模块的工作电压为3. 3V ;标准JTAG电路与ARM处理器芯片相连，用于电路的在线调试；所述以太网通讯模块中的网络芯片为DP8...
【专利技术属性】
技术研发人员：李萌，陈维琨，高明璋，刘猛，杨彬，徐志山，
申请(专利权)人：中环天仪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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