2015年全国大学生电子设计竞赛短距离视频信号无线通信网络(G题)陈文博周佳斌于文海_介绍.docVIP

2015年全国大学生电子设计竞赛 （题） 2015年8月15日 摘 要 短距离视频信号无线通信网络，能够实现在大于5米范围内从摄像头采集的模拟数据通过编码靠发射设备实时传输至目标设备，并且同时搭配MAX7456芯片实现OSD技术。设计采用NXP1114单片机作为核心器件实现对外围芯片和模块的调度。发射和接收模块均采用位于公共无线频段的2.4Ghz带宽，既可以低功耗，又可以保证传输画面的可靠性与稳定性。 关键词：短距无线通信；低功耗；OSD模拟视频信号处理 目 录 1系统方案 1 1.1 控制器的论证与选择 1 1.2 OSD芯片的论证与选择 1 1.3 控制系统的论证与选择 1 2系统理论分析与计算 2 2.1 OSD实现方式分析 2 2.2 电源相关 2 3电路与程序设计 3 3.1电路的设计 3 3.1.1系统总体框图 3 3.1.2 NXP1114子系统电路原理图 4 3.1.3 OSD_MAX7456子系统框图与时序图 4 3.1.4 电源供电电路 5 3.2程序的设计 6 3.2.1程序功能描述与设计思路 6 3.2.2程序流程图 6 4测试方案与测试结果 7 4.1测试方案 7 4.2 测试条件与仪器 8 4.3 测试结果及分析 8 4.3.1测试结果(数据) 8 4.3.2测试分析与结论 8 参考文献 9 短距离视频信号无线通信网络（G题） 【组】 1系统方案 本系统主要由OSD模块、2.4Ghz无线收发模块、单片机模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。 1.1的论证与选择 2V-3.6V供电，安全时钟模式，带唤醒功能的低功耗模式，内部RC振荡器，内嵌复位电路。NXP1114单片机算术运算功能较强，软件编程灵活、自由度大，可用Keil等软件编程实现各种算法和逻辑控制。功耗低、体积小、成本低等优点，广泛的应用在很多领域。并且，芯片引脚少，功能全，在硬件很容易实现。而且拥有更低的功耗，因此，在本设计中采用NXP1114处理数据并向MAX7456输出相应的数据。 综合上述两种方案，选择方案二。 1.2 OSD芯片的论证与选择 MB90092 富士通公司推出的专用字符叠加（OSD）芯片，在功能上可以说是目前所有的字符叠加芯片中功能最强的，但价格也是最贵的，在安防、楼宇对讲、信息发布等行业都有很广泛的应用。芯片具有视频信号发生器、显示存储器（VRAM）和字形存储器接口，只需少量外部元件就可具备字符和图形显示功能。应用比较广，目前我见到过的大多数做楼宇对讲的企业都是用这个芯片来实现智能菜单操作和信息发布。 方案二：MAX7456 采用MAX7456芯片作为OSD芯片。MAX7456芯片功能强大、外围电路的搭建相对简单，功耗低，应用广，满足本项目的要求。 综合以上种方案，选择方案。 1.3 控制系统的论证与选择 采用2.4Ghz的XL24017发射模块RX2188接收模块 采用一种廉价的短距离无线AV信号传输模块，频率高达2.4GHz，所以天线非常小巧，只要32毫米即可，还能避免900MHz等频段的干扰，保证图象传输质量，同时该频段是一个对民用开放的频段，无需无线电委员会的许可证。综合考虑采用 2系统理论分析与计算 2.1分析 图1 OSD输出流程演示 2.2 电源相关 由于本系统采用12V的摄像头模块和彩色显示屏，5V的单片机、OSD模块、无线发射和接收模块，因题目要求使用最多两节干电池为系统供电，所以我们选择了ADS7819来为系统提供动力，如图2所示。 图2 ADS7819芯片图 3电路与程序设计 3.1电路的设计3.1.1系统总体框图 系统总体框图如图所示 图系统总体框图 图4 系统工作过程示意图 系统工作过程示意图如图4所示。节点B把从摄像头采集到的模拟信号通过2.4G无线通信发射模块发射出去，节点A和C都能够接收到来自节点B的信号，他们之间通过单片机来选择信号的接收方。 节点C能够接收到来自B的无线视频信号，并转发至节点A。 节点A可以同时接收到B和C的视频信号。 3.1.2 NXP1114子系统电路原理图 图子系统框图3.1.3 OSD_MAX7456子系统框图与图 1、OSD_MAX7456子系统框图 图OSD_MAX7456子系统框图 2、子系统 图MAX7456时序图 3.1.4 电源供电电路 图8 电源供电电路图 3.2程序的设计 3.2.1程序功能描述与设计思路 1、程序功能描述 3.2.2程序流程图 、 图9 MAX7456工作程序流程图 2、流程图 图10 摄像头采集与屏幕显示程序流程