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Analizzando l’immagine prodotta da una telecamera questo circuito è in grado di percepire tutte le variazioni variazioni che si verificano all’interno del del campo campo visivo visivo attivando tempestivamente un relè relè che fa partire una eventuale registrazione in un registratore o semplicemente una ventola, anche se nulla vieta l’impiego di questo progetto per un perfetto sistema d’allarme. VIDEO CONTROLLER VIDEO CONTROLLER VIDEO CONTROLLER VIDEO CONTROLLER SENSORE DI PRESENZA PER TELECAMERA SENSORE DI PRESENZA PER TELECAMERA SENSORE DI PRESENZA PER TELECAMERA SENSORE DI PRESENZA PER TELECAMERA

Video Controller

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sensore per telecamera di Di Martino Graziana e Migneco Sebastiano

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Page 1: Video Controller

Analizzando l’immagine prodotta da una telecamera questo circuito è in grado di

percepire tutte le variazionivariazioni che si verificano all’interno deldel campocampo visivovisivo attivando

tempestivamente un relèrelè che fa partire una eventuale registrazione in un

registratore o semplicemente una ventola, anche se nulla vieta l’impiego di questo

progetto per un perfetto sistema d’allarme.

VIDEO CONTROLLER VIDEO CONTROLLER VIDEO CONTROLLER VIDEO CONTROLLER

SENSORE DI PRESENZA PER TELECAMERASENSORE DI PRESENZA PER TELECAMERASENSORE DI PRESENZA PER TELECAMERASENSORE DI PRESENZA PER TELECAMERA

Page 2: Video Controller

Un frame è un intera scansione di un immagine video composta da 312,5 righe.

Nel sistema PAL una immagine video è composta da 2 frame consecutivi, uno relativo alle righe dispari e uno relativo alle righe pari.

Sommando i valori medi calcolati per ciascuna riga e dividendo il valore ottenuto per il numero delle righe, otterremo un valore di tensione caratteristico dell’intera immagine video.

Questo valore resterà costante anche in tutte le scansioni successive, a patto che l’immagine ripresa dalla telecamera non subisca variazionil’immagine ripresa dalla telecamera non subisca variazioni

Page 3: Video Controller

Non appena si produrrà una pertubazione nell’immagine cosa che avviene se una persona passa davanti alla telecamera,anche il suo valore medio subirà una variazione (fig 7) che viene rilevata dal circuito di controllo.

La differenza tra il valore medio memorizzato in assenza di perturbazione e quello ottenuto dal campionamento della nuova immagine, opportunamente amplificata, consente di eccitare un relè che può essere utilizzato per un sistema d’allarme.

Il può funzionare con telecamera in bianco e nero che a colori.

Page 4: Video Controller

NelNel circuitocircuito elettricoelettrico possiamopossiamo notarenotare duedue boccoleboccole inin paralleloparallelo::

�� VideoVideo InIn dovedove vieneviene applicatoapplicato ilil segnalesegnale videovideo

provenienteproveniente dalladalla telecameratelecamera

�� VideoVideo OutOut,, concon lala qualequale èè possibilepossibile inviareinviare

contemporaneamentecontemporaneamente ilil segnalesegnale provenienteproveniente dalladalla

telecameratelecamera adad altrialtri dispositividispositivi..

DopoDopo averaver attraversatoattraversato ilil filtrofiltro passapassa bassobasso formatoformato dada RR11 ee

CC22,, ilil segnalesegnale giungegiunge alal piedinopiedino 22 dell’integratodell’integrato ICIC11 LMLM 18811881

cheche èè unun separatoreseparatore didi sincronismisincronismi tvtv ,, dada noinoi utilizzatoutilizzato perper

selezionareselezionare ilil gruppogruppo didi righerighe deldel qualequale misureremomisureremo ilil valorevaloreselezionareselezionare ilil gruppogruppo didi righerighe deldel qualequale misureremomisureremo ilil valorevalore

mediomedio inin continuacontinua ..

InfattiInfatti

OgniOgni voltavolta cheche sulsul piedinopiedino 22 didi IcIc11 vieneviene ricevutoricevuto unun

completocompleto frameframe didi 312312..55 righerighe ,, sulsul piedinopiedino didi uscitauscita 77 dell’dell’

ICIC11 vieneviene generatagenerata ondaonda quadraquadra ,della,della duratadurata didi 2020millisecondimillisecondi,,

ilil tempotempo necessarionecessario appuntoappunto perper analizzareanalizzare unun completocompleto frameframe

compostocomposto dada 312312..55 righerighe

Page 5: Video Controller

QuestoQuesto segnalesegnale adad ondaonda quadraquadra vieneviene utilizzatoutilizzato perperpilotarepilotare inin controfasecontrofase alternativamentealternativamente ii duedue switchswitchIC3/B ee IC3/C perper cuicui quandoquando ICIC33/B/B èè chiusochiuso ICIC33/C/C èèapertoaperto ee viceversaviceversa..

QuandoQuando èè chiusochiuso iCiC33/B/B unun interointero frameframe didi 312312,,55 lineelineevieneviene applicatoapplicato aiai capicapi deldel condensatorecondensatore CC1212,, mentrementrequandoquando èè chiusochiuso ICIC33/C/C ilil successivosuccessivo trametrame didi 312312,,55lineelinee vieneviene applicatoapplicato aiai capicapi deldel condensatorecondensatore CC1313..

Il transistor Il transistor TR2TR2, , ha la funzione di fornire maggiore ha la funzione di fornire maggiore corrente ai due corrente ai due switchswitch tramite le resistenze R12 ed R13. tramite le resistenze R12 ed R13.

II duedue condensatoricondensatori CC1212 ee CC1313 hannohanno ilil compitocompito didiII duedue condensatoricondensatori CC1212 ee CC1313 hannohanno ilil compitocompito didiricavarericavare ilil valorevalore didi tensionetensione mediomedio dell’interodell’intero frameframe,,

lala costantecostante didi tempotempo generatagenerata dada CC1212 ee RR1616 èè 100100 voltevoltepiùpiù grandegrande delladella costantecostante didi tempotempo generatagenerata dada CC1313 ededRR1717..

NeNe consegueconsegue cheche lala tensionetensione aiai capicapi didi CC1212 vieneviene utilizzatautilizzata comecometensionetensione didi riferimentoriferimento ee nonnon risultarisulta influenzatainfluenzata dada rapiderapide variazionivariazioni

dell’immagine,dell’immagine, mentrementre lala tensionetensione aiai capicapi didi CC1313 vieneviene considerataconsiderata

didi campionamento,campionamento, perchéperché èè inin gradogrado didi seguireseguire ancheanche lelevariazionivariazioni cheche sisi produconoproducono all’internoall’interno didi unun singolosingolo frameframe,,

cioècioè inin unun arcoarco didi tempotempo didi solisoli 2020 millisecondimillisecondi.. inin condizionicondizioni didiimmagineimmagine staticastatica lala tensionetensione aiai capicapi didi CC1212 èè ugualeuguale allaallatensionetensione aiai capicapi didi CC1313,, perchéperché unun frameframe ee quelloquello successivosuccessivo

risultanorisultano identiciidentici..

Page 6: Video Controller

NonNon appenaappena peròperò sisi verificaverifica unauna variazionevariazione inin unun frameframedell’immaginedell’immagine,, questaquesta sisi ripercuoteripercuote immediatamenteimmediatamente ininunauna variazionevariazione didi tensionetensione aiai capicapi didi CC1313,,mentre la tensione di riferimento presente ai capi di C12, nonmentre la tensione di riferimento presente ai capi di C12, non

potendopotendo cambiarecambiare istantaneamenteistantaneamente aa causacausa deldel valorevaloreelevatoelevato didi questaquesta capacità,capacità, restaresta stabilestabile..

ICIC44/A/A amplificaamplifica didi circacirca 1010 voltevolte lala differenzadifferenza didi tensionetensioneaiai suoisuoi ingressiingressi ..LaLa tensionetensione inin uscitauscita daldal piedinopiedino 11 didi ICIC44/A/A quindiquindi vienevieneinviatainviata adad unun secondosecondo amplificatoreamplificatore operazionaleoperazionale siglatosiglato

ICIC44/B,/B, cheche lala amplificaamplifica ulteriormenteulteriormente didi 100100 ee poipoi vienevienepresentatapresentata alloallo stadiostadio successivosuccessivo deldel comparatorecomparatore aafinestrafinestra,, formatoformato daidai duedue operazionalioperazionali ICIC66/A/A ee ICIC66/B/B..finestrafinestra,, formatoformato daidai duedue operazionalioperazionali ICIC66/A/A ee ICIC66/B/B..

IlIl trimmertrimmer RR2727 postoposto sull’ingressosull’ingresso invertenteinvertente ICIC66/B/B permettepermettedidi regolaregolarere lala sensibilitàsensibilità deldel circuitocircuito inin basebase allealle variazionivariazionicheche sisi possonopossono verificareverificare nell’nell’ immagine,consentendoimmagine,consentendo cosicosi dididiscriminarediscriminare solosolo gligli eventieventi cheche sisi voglionovogliono evidenziareevidenziare..

ComeCome potretepotrete notare,notare, suglisugli ingressiingressi nonnon invertentiinvertenti deglidegliintegratiintegrati ICIC44/A,/A, ICIC44/B/B ee ICIC66/A/A vieneviene applicataapplicata unauna tensionetensionedidi offsetoffset didi ..~~.. 55 vvolt,ottenutaolt,ottenuta tramitetramite ilil regolatoreregolatore didi tensionetensione7878LL0505 siglatosiglato ICIC55 ..

QuestaQuesta tensionetensione didi oftsetoftset consenteconsente alal circuitocircuito didi lavorarelavorare conconunauna differenzadifferenza frafra lala tensionetensione didi campionamentocampionamento ee quellaquella didiriferimentoriferimento siasia positivapositiva cheche negativanegativa

Page 7: Video Controller

LaLa tensionetensione cheche sisi ottieneottiene sull’anodosull’anodo deidei diodidiodi DSDS77 eeDSDS88,, postiposti sullesulle usciteuscite deldel comparatore,corrispondecomparatore,corrispondeinin condizionecondizione didi immagineimmagine staticastatica adad unun livellolivellologicologico 11..NonNon appenaappena sisi verificaverifica unauna variazionevariazione nell’immaginenell’immagine

superioresuperiore allaalla sogliasoglia didi sensibilitàsensibilità prestabilita,prestabilita, questaquestatensionetensione passapassa daldal livellolivello logicologico 11 alal livellolivello logicologico 00attivandoattivando ilil flipflip --flopflop SRSR formatoformato daglidagli integratiintegrati ICIC22/B/Bee ICIC22/C,/C, eccitandoeccitando cosìcosì ilil RelèRelè tramitetramite ilil transistortransistorBCBC..547547 siglatosiglato TRTR11..L’eccitazioneL’eccitazione deldel RelèRelè permanepermane perper ilil tempotempo stabilitostabilito

daldal trimmertrimmer RR99,, che,regolandoche,regolando ilil tempotempo didi caricacarica deldelcondensatorecondensatore CC99,, determinadetermina l’intervallol’intervallo didi tempo,tempo,trascorsotrascorso ilil quale,quale, intervieneinterviene ilil resetreset deidei flipflip flopfloptramitetramite l’inverterl’inverter ICIC22/D/D ee lala conseguenteconseguentetrascorsotrascorso ilil quale,quale, intervieneinterviene ilil resetreset deidei flipflip flopfloptramitetramite l’inverterl’inverter ICIC22/D/D ee lala conseguenteconseguentediseccitazionediseccitazione deldel relèrelè..L’inverterL’inverter ICIC22/A,/A, collegatocollegato allaalla tensionetensione didialimentazionealimentazione didi ++1212 volt,volt, haha lala funzionefunzione didi impedireimpedirefalsefalse eccitazionieccitazioni deldel relèrelè all’accensioneall’accensione deldel circuitocircuitoLo Lo switchswitch IC3/D viene invece utilizzato unicamente IC3/D viene invece utilizzato unicamente per segnalare, tramite l’accensione del diodo per segnalare, tramite l’accensione del diodo DL3DL3, , la presenza del segnale video in ingresso al circuitola presenza del segnale video in ingresso al circuito..

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PerPer verificareverificare ilil funzionamentofunzionamento deldel circuitocircuito hoho cominciatocominciato adadeseguireeseguire leoperazionileoperazioni principaliprincipali didi taraturataratura ::

-- HoHo ruotatoruotato ilil trimmertrimmer RR99 cheche regolaregola il tempo di attivazione delrelè aa metàmetà corsacorsa.. DaDa unun minimominimo didi 22 secondisecondi adad unun massimomassimodidi 1010 secondisecondi circacirca..

-- HoHo ruotatoruotato ilil trimmertrimmer RR2727 delladella sensibilitàsensibilità portandoloportandolo ininposizioneposizione centralecentrale cosicosi dada selezionareselezionare unun valorevalore didi sensibilitàsensibilitàmediomedio

-- HoHo collegatocollegato ilil cavettocavetto deldel segnalesegnale videovideo provenienteproveniente dalladalla-- HoHo collegatocollegato ilil cavettocavetto deldel segnalesegnale videovideo provenienteproveniente dalladallatelecameratelecamera allaalla boccolaboccola INPINP deldel videovideo controllercontroller

-- HoHo messomesso inin funzionefunzione lala telecameratelecamera collegandolacollegandola alal nostronostrocircuitocircuito aa cuicui abbiamoabbiamo datodato unauna tensionetensione didi 1212VV daldal bancobanco eehoho controllatocontrollato cheche ilil ledled VIDEOVIDEO sisi accenda,cosiaccenda,cosi èè statostato..

-- PoiPoi abbiamoabbiamo aspettatoaspettato 11 minutominuto circacirca inin modomodo dada eliminareeliminare ililresetreset all’accensioneall’accensione operatooperato dall’integratodall’integrato ICIC22/A/A..CosiCosi facendofacendo hoho provatoprovato aa passarepassare davantidavanti allaalla telecameratelecamera ininmodomodo dada cambiarecambiare l’immaginel’immagine ee hoho uditoudito subitosubito cheche ilil relèrelè sisi èèeccitatoeccitato ee diseccitatodiseccitato ee hoho capitocapito cheche collegandolocollegandolo adad ununregistratoreregistratore potevapoteva farfar partirepartire unauna registrazioneregistrazione oo piùpiùsemplicementesemplicemente l’avviol’avvio didi unauna ventolaventola ,per,per simularesimulare lalafunzionalitàfunzionalità

Page 10: Video Controller

InIn figurafigura abbiamoabbiamo visualizzatovisualizzato l’andamentol’andamento deldel segnalesegnale inin unauna rigariga video,video, nellanella qualequale ilil neronerocorrispondecorrisponde alal livellolivello didi tensionetensione didi 00..33 voltvolt ,fino,fino adad arrivarearrivare alal bianco,bianco, cheche corrispondecorrisponde alallivellolivello didi tensionetensione massimomassimo didi 11 volt,volt, passandopassando attraversoattraverso tonalitàtonalità didi grigiogrigio viavia viaviadecrescenti,chedecrescenti,che corrispondonocorrispondono aa livellilivelli didi tensionetensione intermediintermedi ..

Se sommiamo i valori di tensione presenti in ciascun punto di una riga e dividiamo il valore Se sommiamo i valori di tensione presenti in ciascun punto di una riga e dividiamo il valore ottenuto per il numero di punti presenti sulla riga ricaviamo un valore medio di tensione ottenuto per il numero di punti presenti sulla riga ricaviamo un valore medio di tensione corrispondente a quello della riga.corrispondente a quello della riga.