基于LPC2138的红外摄像机解决方案

现行普通在得到视频信号后，经LM1881提取水平和同步信号并送入字符叠加芯片UPD6453GT。UPD6453GT产生的字符信号与视频信号一起送到NJM2264D叠加，就可以形成叠加了字符的视频信号。根据需求，只可以实现中文字符和英文字符的叠加。本文介绍的是一种 ARM7作为MCU 来实现一款的方案，能实现视频信号的水平/垂直分离、字符叠加，还介绍了各芯片的功能及云台等方面的内容。
1 系统硬件设计
ARM7实现的的系统结构框图如图1，其主要硬件包括 LM1881、UPD6453、JNM2266、A3967等。

LPC2138是PHILIPS公司的一款32/16位ARM7TDMI-STM CPU的微控制器，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独特的加速结构，使32位代码能够在最大时钟速率下运行；多个串行接口，包括2个标准UART、2个高速I2C接口；9个边沿或电平触发的外部中断引脚，通过片内PLL可实现最大为60 MHz的CPU操作频率。CPU操作电压范围为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，主要实现以下功能：

(1)使用LPC2138的两个串口，可以用一个串口与上位机通信，另一个与摄像机通信。所有上位机发送的协议命令先经LPC2138解析后，控制云台或直接发往摄像机。
(2)利用两个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)利用LPC2138一个外部中断，检测步进电机的过零点，用于初始化时的自学习和运行时的位置显示校正。
(4)利用LPC2138的PWM功能发送脉冲，驱动A3967/A3977等步进电机的驱动芯片。LPC2138的PWM容易控制，可以根据速度设定编写PWM的发出脉冲。
(5)利用LPC2138的实时时钟实现日历功能，并将时间显示在CRT上。还可以利用LPC2138的时钟中断功能控制摄像机的运行。
(6)需要使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的外部中断。
LM1881可以将复合视频信号中的垂直同步信号和水平同步信号分离出来。分离出来的信号输入到UPD6453GT，作为字符信号的同步信号。具体电路如图3所示。

UPD6453是NEC公司推出的专用字符叠加芯片，它的主要特点是显示编辑功能强，可以在屏幕上显示12行24列的字符，每个字符为12×18点阵，字符的大小、闪烁频率可以根据需要进行调整，同时为了达到显示的多样性，屏幕的背景色、字符的边缘色以及字符本身的颜色也可以进行修改。UPD6453内部不但提供240 B的字模，而且还提供16 B的RAM空间以供用户填入自定义字符，这就为汉字显示提供了可能。UPD6453字节的背景色、边缘色以及字符本身的背景色均有7种，在颜色控制上，为用户提供了更多的选择。图4为UPD6453电路图。控制命令主要有：