基于ARM和以太网供电的网络摄像机设计
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1 系统的结构 整个系统由AT91RM9200处理器、CMOS传感器、音频采集系统、以太网供电系统和以太网数据通信等几部分组成。首先，通过CMOS传感器镜头采集图像，同时还可以进行音频采集，经过AT91RM9200处理器处理，整个过程通过网络进行数据传输，通过网络进行供电，从而实现以太网供电的网络摄像机系统功能。 2 系统的硬件设计 2.1 AT91RM9200相关设计 AT91RM9200嵌入ARM920T ARM Thumb处理器核，工作于180 MHz时，性能高达200 MIPS，存储器管理单元SRAM为16K，ROM为128K。AT91RM 9200集成了许多标准接口，包括USB 2.0全速主机和设备端口、多数外设和在网络层广泛使用10/100 Base-T以太网媒体访问控制器(MAC)。此外，它还提供一系列符合工业标准的外设，可在音频、电信、Flash卡红外线及智能卡中使用。 独立的媒体接口(MII)或简化的独立媒体接口(RMII)，对于接收与发送有集成的28字节FIFO及专用的DMA通道。自动协议控制及快速自动数据传输与MMC及SD存储器卡兼容，支持两个SD存储器、32位的高速数据流传输，系统的硬件结构如图1所示。 AT91RM9200作为系统的CPU，采用MT9D131作图像采集传感器。MT9D131是CMOS传感器，拥有200万像素图像传感器芯片，因为其较好的性能，广泛应用于监控行业。捕获麦克风的音频信号，通过WM8731进行处理，WM8731是一款带有集成耳机驱动器的低功耗、高质量音频编码/解码器，专为便携数字音频应用而设计。该器件可以提供CD音质的音频录音和回放，为16Ω的负载提供50 mW的输出功率。此外，AT91RM9200具有丰富的外设及I/O，这对将来的系统升级也提供了很大的便利。 2.2 POE电源设计 2.2.1 POE供电的工作过程 首先，PSE设备在端口输出很小的电压，直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE802.3af标准的受电端设备。当检测到受电端设备PD之后，PSE设备可能会为PD设备进行分类，并且评估此PD设备所需的功率损耗。 POE技术允许在现有的五类线、超五类线和六类线网络上安全可靠地传输功率高达15 W的48 V电源，特别适合于通信方面的应用。它可以为13 W(在被供电设备测量)范围内的IP电话、WLAN接入点、网络摄像机和其他各类网络终端供电。POE供电原理图如图2所示。 2.2.2 以太网供电控制器LTC4269 凌力尔特公司(Linear Technology)推出IEEE802.3af以太网供电(POE)控制器LTC4269，它具有一个集成开关稳压器，极大简化了受电设备(PD)设计。LTC4269增强了传统POE功能。 |
