基于ARM的無線倒車后視系統設計

摘要:隨著經濟的快速增長，我國汽車數量不斷增加，停車和倒車問題成為困擾駕駛員的一大難題，針對這一問題，本文設計了一種基于S3C2440處理器的無線倒車后視系統來提高倒車和停車的效率及安全性。系統通過車尾部的攝像頭采集圖像信息，無線發射模塊將視頻信號傳送至車內的接收模塊并在LCD上實時顯示。

關鍵詞:嵌入式系統;倒車后視;S3C2440

中圖分類號:TP301文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)27-7792-02

The Design of the Wireless Visual Backing System Based on ARM

WANG Hao， LI Shao-rong

(University of Electronic Science and Technology of China， Chengdu 610054， China)

Abstract: With the increasing number of cars in China， parking and backing is becoming a major problem to drivers. In response to this problem， this article has designed a visual car backing system based on the S3C2440 processor to improve the efficiency and security of parking and backing， the system uses a CCD camera at the end of car to capture the image， then the wireless video sending module sends the video signal to the receiving module in the car， the image is displayed by a TFT panel real-time.

Key words:embedded system; visual backing; S3C2440

隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，汽車已經走進了千家萬戶，對于廣大駕駛員來說，由于倒車時視覺上存在倒車盲區，從而在倒車的時候容易出現事故，不是碰到別的車了，就是撞到后面的障礙物。因此人們需要倒車輔助系統來幫助駕駛員安全準確的倒車。

隨著電子技術的不斷發展，倒車系統也經過了數碼顯示、熒屏顯示和有線可視倒車系統等幾代產品的發展。有線可視倒車系統在汽車倒車時接通位于車尾的攝像頭，將車后狀況顯示在液晶顯示屏上，可以讓駕駛者準確把握后方路況，方便了駕駛。但是有線的方式需要在車體內部布線，在一定程度上造成了車內路線的增加，不小心就會導致短路或者電瓶出現問題，這給汽車帶來了安全隱患。本文提出一種無線倒車后視系統，該系統采用無線傳輸視頻信號，不需要在車體內部布線，安裝更加簡單方便。

1 系統硬件設計

本文提出的無線倒車后視系統的框架結構如圖1所示，系統主要由視頻采集及無線傳輸、視頻無線接收顯示兩大部分組成。位于汽車尾部的倒車CCD攝像頭將采集到的視頻信號通過無線發射模塊傳送到車內，接收模塊將接收到的視頻信號送至視頻解碼芯片進行A/D轉換，將產生的YUV422格式的視頻信號送至S3C2440的camera接口，主芯片通過LCD控制器將接收到的圖像信息顯示在TFT液晶屏上。

1.1 嵌入式處理器簡介

本系統采用了三星公司的S3C2440芯片，它是一款基于ARM920T內核，主頻可達400MHz的多功能、低功耗嵌入式處理器。具有豐富外設，集成LCD控制器、USB、SD/MMC控制器以及觸摸屏、Camera接口，被廣泛應用于車載GPS上。

1.2 視頻采集及無線傳輸模塊

本系統采用倒車后視攝像頭采集圖像信息，輸出模擬視頻信號給無線發射模塊。攝像頭與無線模塊的電源與倒車燈電源相連，當汽車換成倒檔時，攝像頭和無線模塊上電后開始工作，采集汽車尾部的路況圖像信息并源源不斷的傳送至車內的接收模塊。

1.3 視頻接收顯示模塊

本系統采用CCD攝像頭，由于CCD攝像頭輸出模擬信號，S3C2440不能直接處理，因此必須先將接收到的模擬視頻信號轉換成數字信號，才能傳送給主芯片進行顯示。本系統使用TI公司的TVP5150作為視頻解碼芯片，將輸入的模擬視頻信號轉換成YUV4:2:2格式的數字視頻信號并通過camera接口傳送給主芯片。主控芯片通過I2C總線讀寫解碼芯片的寄存器對其進行控制。系統采用3.5寸液晶屏顯示圖像，分辨率為320x240。

2 系統軟件設計

本系統采用ADS1.2開發工具進行軟件設計，主要由系統初始化、視頻圖像采集和顯示等幾部分組成。

系統上電運行后，首先初始化S3C2440 處理器的LCD、I2C和CAMIF等模塊，并通過I2C接口初始化解碼芯片，選擇TVP5150的A通道作為輸入端，設置為自動場頻檢測，輸出格式采用ITU656標準，輸出YCbCr4:2:2格式的圖像數據。TVP5150初始化成功之后，開始工作，當檢測到有效視頻信號后，會自動進行轉換，并發出場有效信號，本設計以該信號為有效視頻信號，當camera接口檢測到信號后，將視頻數據進行處理，通知ARM數據已經進入camera的DMA中，本設計采用P-path，將數據直接寫入顯示的緩沖區中，此時會自動將YUV數據格式轉化成RGB格式，方便之后在LCD上的顯示。

3 實驗結果

軟硬件調試成功后，對系統進行測試，系統上電運行后，CCD攝像頭采集到的圖像信息在LCD上實時顯示的結果如圖4所示，實驗表明，無線倒車后視系統運行良好，LCD屏顯示的圖像清晰穩定，基本達到了設計要求。

4 結論

本文介紹了一種基于S3C2440的無線倒車后視系統，利用無線視頻傳輸技術簡化了目前的倒車后視系統，在解決倒車盲區問題的同時，可以方便快捷的安裝在沒有倒車后視系統的汽車上，由于采用S3C2440微處理器，可以很好的和市場上主流的車載GPS系統結合起來，增強產品的功能和競爭力，方便用戶的使用。

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