自動圖像報警系統研究及單片機實現

３．１ ＲＩＳＣ結構單片機ＡＴ９０Ｓ２３１３

ＡＴＭＥＬ公司的９０系列單片機是增強ＲＩＳＣ內載ＦＬＡＳＨ的單片機，通常簡稱為ＡＶＲ單片機。傳統的基于累加器的結構需要大量的程序代碼，以實現累加器和存儲器之間的數據傳送，并且由于時鐘分頻，使得數據傳輸成為系統瓶頸。ＡＶＲ單片機是第一種真正的８位ＲＩＳＣ單片機，快速存?。遥桑樱眉拇嫫魑募蛦沃噶钪芷谑顾男阅苊黠@優越于普通８位單片機[３]。

ＡＴ９０Ｓ２３１３具有２Ｋ字節內載編程ＦＬＡＳＨ，１２８字節ＳＲＡＭ數據存儲單元，１２８字節ＥＥＰＲＯＭ工作寄存器，３２字節通用工作寄存器，１５Ｉ／Ｏ，８位和１６位定時／計數器各一個，通用異步收發，２０腳ＰＤＩＰ或ＳＯＩＣ封裝，支持在系統編程，最高工作頻率達１２ＭＨｚ[４]。本系統中，它負責完成Ａ／Ｄ器件的初始化，地址發生器、數據存儲器的控制，以及計數統計和報警觸發。

Ａ／Ｄ轉換選用了Ｐｈｉｌｉｐｓ公司的ＳＡＡ７１１１，其初始化通過Ｉ２Ｃ總線進行。利用兩個ＡＴ９０Ｓ２３１３的通用Ｉ／Ｏ引腳，就可以產生Ｉ２Ｃ總線的時序信號，完成對ＳＡＡ７１１１的初始化。片內的１６位計數器用以進行計數統計，并產生中斷報警信號。閾值判別和臨界面積的設定以及ＤＲＡＭ參考幀的定期刷新都通過對ＡＴ９０Ｓ２３１３的編程來實現。

由于采用了精簡指令集結構，ＡＴ９０Ｓ２３１３的編程與通常的５１系列有所不同。為實現更復雜的控制功能，還可考慮選擇ＡＴ９０Ｓ系列的其他型號，如４４１４、８５１５等。

３．２ ＡＴ２９Ｃ５１２高密度ＦＬＡＳＨ

盡管ＦＬＡＳＨ技術在今天已經不是什么新鮮產物，但ＡＴＭＥＬ的ＡＴ２９和ＡＴ４９系列仍以其卓越的性能和廣泛的適用性在市場上獨占熬頭。本系統根據差值數據寬度的需要，選擇ＡＴ２９Ｃ５１２（６４Ｋ×８）Ｂｏｏｔ ＦＬＡＳＨ，其讀周期長度為７０ｎｓ，完全滿足實時處理的要求。

選用ＦＬＡＳＨ的優點是可以進行在系統改寫，這在使用環境復雜、需要大量動態調整處理的情況下是非常有利的。可以通過ＡＴ９０Ｓ２３１３對ＦＬＡＳＨ中的差值算法進行修改以適應實際環境的需要。

對于環境條件變化不大的情況，可以使用ＡＴＭＥＬ公司的ＥＰＲＯＭ產品，型號為ＡＴ２７Ｃ５１２Ｒ或ＡＴ２７Ｃ５２０。

３．３ ＡＴＦ１５００Ａ高密度ＣＰＬＤ

ＤＲＡＭ的操作時序信號包括行、列地址產生、刷新控制、讀寫控制等全部由地址信號發生器來產生，這里選用了ＡＴＦ１５００Ａ高性能ＦＬＡＳＨＣＰＬＤ。除產生經過抽樣選擇的行、列地址信號外，還需要給ＡＴ２９Ｃ５１２提供讀控制信號及完成整個系統的同步。ＳＡＡ７１１１主模式所產生的時鐘信號ＬＬＣ２是系統工作的基準時鐘。由于ＳＡＡ７１１１輸出的圖像格式大大超出了報警系統所需要的基本分辨率，所以要進行一定的分頻即抽樣處理。

ＡＴＦ１５００Ａ具有３２個觸發器，３２Ｉ／Ｏ和１５００等效門，最大管腳間延時為７．５ｎｓ，４４腳ＰＬＣＣ或ＴＱＦＰ封裝[５]。其各種工作參數充分滿足了系統地址／控制總線結構的需要，并且具有第三方開發工具支持和加密特性。

除ＡＴＦ１５００Ａ以外，１５００系列還包含多種型號來滿足不同復雜度的應用需要，包括在系統編程功能。另外還可以考慮使用多片ＡＴＦ２２Ｖ１０來實現同樣的功能，或者使用ＡＴＦ７５０系列，后者采用ＡＴＭＥＬ公司獨有的ＰＬＤ結構，在２４腳的封裝類型中功能最強。

４ 系統性能評估

與單點信號報警相比，自動圖像報警系統具有全景監測、動態調整和抗干擾能力強等優點。在系統設計實現過程中，采用了查找表技術降低處理器復雜度，并通過器件的比較和選用，使系統運行效果達到了優化。

在系統試運行過程中，當出現蚊蟲爬上攝像機鏡頭和閃電等情況時，可能導致誤報的發生。解決的方法涉及對圖像內容的理解和動態范圍調整與時間密度相關性的問題，將進行深入研究和討論。