两种智能视频监控系统中矩阵切换电路设计 - 全文

　　介绍了两种基于不同芯片组合的矩阵切换-字符叠加系统，包括这两种实现方案的元件构成、结构框架、工作原理和它们各自的特点及应用范围。

　　小容量、非汉字字符叠加系统电路

　　当系统视、音频信号的输入、输出通道不是很多，尤其在输出通道较少且不需要汉字字符叠加的情况下，该文豪以获得较高的性价比。

　　电路原理：在设计中，输入8路视频信号经过标题、时间叠加后送去录像，同时送往矩阵切换电路选出一路进行监视。监视时可采用自动定时切换或手动切换。计了较多的面板按键。同时8路叠加芯片的片选线、数据线、CLK线以及切换模块CC4051的地址线也较多，从而造成89C52单片机的 I/O口比较紧张。为了解决这个问题，采取了三种办法：（1）使用移位寄存器，用CPU串口扩展I/O口来控制面板按键；（2）视、音频信号切换和音量切换的6根地址线均从P1口引出，同时8路叠加芯片共用数据线、CLK线，这两根线也从P1口引出；（3）CPU的P0口蚋射为总线方式，控制时钟芯片DS12887。同时P2口映射为I/O口方式，控制8路叠加芯片的片选信号。在设置存储系统的信息时，若信息量不是很多，可以不外扩RAM，而将设置信息保存在时钟芯片DS12887中，其内部含有114个字节不挥发的RAM。另外在设置标题、时间等信息时，采有了菜单界面方式，同时使用叠加芯片μPD6450提供的内部彩色视频信号，既美观也方便用户操作。

　　大容量、汉字字符叠加系统电路

　　电路原理：当系统视、音频信号的输入、输出通道数较多，且需要进行汉字字符叠加时可以采用该方案。在设计中，48路输入视频信号经过矩阵切换后输出12路信号，然后送往字符叠加模块进行汉字标题和时间的叠加，最后送往12路监视器。整个系统分为三个模块，控制模块、矩阵切换模块和字符叠加模块。下面介绍各模块主要元件的构成。

　　元件构成控制模块

　　在本模块中，CPU采用具有两个UART串口的80C320，其中一个串口用于接收键盘的输入信号，另一个串口用于向字符叠加模块发送标题和时间信息。

　　看门狗采用带电池的MAX691，不仅可以防止死机，同时在系统断电时可以自动启用该电池向RAM供电，以保证存储的信息不丢失。

　　矩阵切换模块

　　本模块中，矩阵切换采用了多路模拟开磁MT8816芯片，该芯片有两种工作方式：8路输入、16路输出或16路输入、8路输出。需要特别注意的是，对于每一个输入通道而言，输出通道0～15（或0～7）并不完全对应于相应的二进制地址0000～1111（或000～111）。例如输入通道为1，输出通道为12，则输入通道的开关地址为001，而输出通道的开关地址为0110。

　　字符叠加模块

　　本模块中，字符叠加采用了NEC公司推出的专用字符叠加芯片μPD6453，该芯片的控制方式与μPD6450 基本相似，显示编辑功能也非常强。主要区别在于：该芯片内部固化了240个12×18点阵的日文、英文字母和数字等字符的字模，同时还提供16个字符的空 RAM区以供用户填入自定义字符，这样就为汉字显示提供了可能。在视频同步信号的提取上，采用专用集成芯片LM1881实现行、场同步信号的分离。