PIC24F64GA002 Video Remote Environmental Monitoring ENC28J60 TCPIP stack

Microchip 16-bit MCU PIC24F64GA002 kullanılarak özel olarak tasarlanmış donanım, kritik alanlarda kullanılmak üzere video tabanlı bir uzaktan çevresel izleme sistemi uygulamak üzere Microchip tasarım yarışması için geliştirilmiştir. Tasarım, kapsamlı bir çevresel monitör elde etmek için yerleşik bir video kamera, yedek pil ve bir dizi Mikroçip cihazı içermektedir.

Ethernet arabirimi, SPI arabirimine sahip Bağımsız bir Ethernet denetleyicisi olan Microchip ENC28J60 ile sağlanır. Sıcaklık, I2C tabanlı bir sıcaklık ölçüm sensörü olan Microchip MCP9800 ile ölçülür. Microchip 24LC16BT I2c tabanlı EEPROM, kullanıcı tarafından yapılandırılabilen yüksek ve düşük sıcaklık ayar noktalarının yanı sıra görüntü farklılıklarının bir alarm oluşturacağı noktayı depolamak için kullanılmıştır. DHCP, bir DHCP sunucusundan otomatik olarak bir IP adresi almak için kullanılmıştır.

Yerleşik bir HTML web sayfasından kullanıcı aşağıdaki bilgileri almak için sisteme uzaktan bağlanabilir:

• Ortamın Video görüntüsü
• Konumdaki geçerli sıcaklık
• Şebeke elektriğinin kesilip kesilmediğinin gösterilmesi
• Yedek pilin voltaj durumunun gösterilmesi
• Bir kapı kontağının açık/kapalı durumu göstergesi

Sistem ayrıca, ölçüm değişkenleri belirli alarm ayar noktalarını geçtiğinde alarm bilgisi sağlama yeteneğine sahiptir. Alarm bilgisi, bir TCPIP soketi kullanılarak Telnet tipi bir uygulamaya gönderilir. Bu bilgi yalnızca harici bir bağlantı mevcut olduğunda iletilir. Tablo 1, şu anda kodlanmış olan alarm dizilerini göstermektedir. Kullanıcı ayrıca yerleşik HTML web sayfasından alarm ayar noktalarını ayarlayabilir (bkz. Şekil 1). Kullanıcı tarafından yapılandırılabilen alarm verici ayar noktaları şunlardır:

• Yüksek ve düşük sıcaklık alarmı ayar noktaları
• Alarmlar oluşturulmadan önce gereken video hareketi miktarı

Şebeke arızası ve akü düşük voltaj alarm durumları da mevcuttur ancak bu alarm noktaları kullanıcı tarafından yapılandırılamaz ve sabit kodlanmış alarm değerleri ile karşılaştırılır.

Mikroçip işlemcilerin 16-bit mimarisi, basit bir video hareket algılama algoritmasının uygulanmasıyla gösterildiği gibi, görüntü işleme için idealdir. Artık video yakalama sistemi donanımı tasarlandığından, daha karmaşık görüntü algoritmaları uygulanabilir. Büyük 8 Kbyte yerleşik RAM, işleme algoritmasının tamamen yerleşik bellek içinde gerçekleştirilebilmesini sağlar, böylece herhangi bir harici belleğe olan ihtiyacı azaltır.

Büyük yerleşik flaş aynı zamanda tüm TCPIP yığınının, görüntü işleme algoritmalarının ve HTML web sayfasının cihazda uygulanabileceği anlamına gelir ve bu sayede harici program belleği gereksinimlerini de azaltır.

Video hareket algılama algoritması, mevcut çekilmiş bir video görüntüsünü daha eski bir referans video görüntüsüyle karşılaştırarak arka planda sürekli olarak çalışır. İki görüntü karşılaştırıldığında farklılıklar belirginse bir alarm oluşturulur.