基于FPGA的遠程視頻監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、為避免制造業(yè)注塑產(chǎn)品加工時模具由于產(chǎn)品殘留或滑塊錯位等原因損壞，設(shè)計了一種基于FPGA的遠程視頻監(jiān)測系統(tǒng)，用于注塑產(chǎn)品加工的過程中模具工作情況的遠程監(jiān)測。本文在設(shè)計整個系統(tǒng)時，利用FPGA作為主控制器，控制核心系統(tǒng)板外的各個接口模塊，將圖像數(shù)據(jù)信號的采集、處理以及傳輸過程整合在一起，從而實現(xiàn)遠程上位機監(jiān)測端對模具狀態(tài)的監(jiān)測。當加工過程中模具出現(xiàn)異常情況時，操作人員可以在遠程上位機監(jiān)測端及時獲得異常報警，到達加工現(xiàn)場人工處理，避免模具損壞

2、。
　　論文對幾種常用的視頻監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)缺點進行了論述和比對，最終采用FPGA芯片作為整個遠程視頻監(jiān)測系統(tǒng)的核心控制器，通過Verilog HDL語言在QuartusⅡ軟件開發(fā)平臺上完成FPGA內(nèi)部邏輯模塊設(shè)計，在FPGA內(nèi)部處理比對圖像傳感器采集到的模具圖像，在模具發(fā)生異常時產(chǎn)生報警信號，通過無線局域網(wǎng)通信傳輸，在遠程上位機監(jiān)測端顯示模具工作情況，使得操作人員在遠距離外實現(xiàn)對注塑過程模具的實時監(jiān)測。
　　整個基于F

3、PGA的遠程視頻監(jiān)測系統(tǒng)是由系統(tǒng)硬件電路設(shè)計和系統(tǒng)軟件部分設(shè)計構(gòu)成。硬件電路主要是由Altera公司的CycloneⅣ系列的EP4CE6E22C8型號的FPGA芯片核心系統(tǒng)、OmniVision公司的CMOS圖像傳感器OV7670以及海凌科公司的HLK-RM04遠程通信模塊組成。軟件部分包括FPGA內(nèi)部邏輯模塊設(shè)計以及上位機軟件設(shè)計。設(shè)計采用QuartusⅡ軟件做為開發(fā)平臺，使用硬件邏輯編程語言Verilog設(shè)計圖像數(shù)據(jù)采集、SDRAM

4、圖像緩存、圖像處理比對以及串口發(fā)送等FPGA內(nèi)部邏輯模塊。圖像傳感器OV7670采集到完整的圖像數(shù)據(jù)信號經(jīng)過FPGA內(nèi)部各個邏輯模塊完成緩存、比對處理工作。當模具工作異常時產(chǎn)生報警信號通過HLK-RM04通信模塊發(fā)送到遠程上位機監(jiān)測端，操作人員可以通過監(jiān)測端軟件程序查看模具工作情況。
　　調(diào)試結(jié)果表明，基于FPGA的遠程視頻監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對模具的遠程視頻監(jiān)測，該系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的運行，有效消除模具加工的各種潛在隱患，減少模具維護