毕业设计答辩-基于DM368的深海高清摄像机研制.pptx

基于DM368的深海高清摄像机研制,导师：答辩人：,杭州电子科技大学海洋电子研究室,毕业论文答辩,总结与展望,系统调试和性能检测,系统总体设计方案,深海高清摄像机的国内外发展现状,课题研究背景和意义,杭州电子科技大学海洋电子研究室,一、课题研究背景和意义,我国是海洋大国，拥有丰富的海洋资源，但与其它大国相比我国在深海科学考察等领域还比较滞后深海科考设备搭配深海摄像机对海底环境进行监控，以便获取的水下场景，保障深海勘探顺利、高效的完成,深海摄像机,杭州电子科技大学海洋电子研究室,二、深海高清摄像机的国内外发展现状,南思展科技,英国kongsberg公司、美国Fishers公司从上世纪五十年代开始从事水下照相、摄像机研制主要特点：分辨率高、稳定性好，通常可用于深海考察等领域，但价格昂贵国内在深海摄像机领域起步比较晚，受海洋开发战略的推动，水下摄像机有了发展空间主要特点：模拟摄像机为主，分辨率较低，主要用于浅水区域监测和搜寻等领域,杭州电子科技大学海洋电子研究室,三、系统总体设计方案,南思展科技,硬件指标：支持以太网RJ45接口支持一路RS232和一路RS485接口支持CMOSSensor接口支持JTAG接口软件指标：支持H.264视频编码方式支持30fps的帧速率支持输出1080P高清视频图像支持TCP/IP、DHCP、RTP等多种网络通信协议远程web监控服务器,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.1设计方案,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,系统电路核心模块,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,高速电路板设计：Cadence公司是业内领先的EDA设计软件提供商，Allegro系统互联设计平台是一款包含原理图设计、PCB布板、gerber文件生成以及SI仿真等的电路设计软件。,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,电源模块原理图设计：,AT1366T:DC-DC降压芯片转换率高达95%输入范围2.5V-5.5V,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,图像采集模块接口设计：,CMOS传感器能够输出HSYNC、VSYNC、以及VD0-15数据信号等，经电平转换处理后，生成可以被DM368芯片允许的视频图像信号信息，将16位RAW格式的原始图像视频信号与DM368处理器的VPFE接口进行无缝连接,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,网络通信模块原理图设计：,1920*1080*30*12/8=93MB40:119Mbps,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,NANDFLASH模块原理图设计：,AEMIF,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,DDR2模块原理图设计：,K4T1G164QE：1Gb的DDR2800Mb/sec传输速率,AIM,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,DDR2布线规则：,单线阻抗：,差分阻抗：,单端阻抗50欧差分阻抗100欧布线宽度4mil数据组等长1300mil控制组和地址/命令组等长1300mil时钟差分线等长1100mil,DDR2的信号线属于数据传输线，传输线的长度、线上的过孔、线的宽度都属于阻抗因子，都会影响传输信号的完整性,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,S1：电源模块、图像传感器接口与DM368芯片中ISIF接口的布线工作G1：GNDS2：DDR2中信号1组的相同长度走线工作S3：DM9161以太网芯片和RJ45的布线设计G2：GNDP1：铜皮分割，分别为5V、3.3V、1.8V、1.2V四块铜皮S4：DDR2中信号2组的相同长度布线工作S5：DDR2中差分信号、控制单元以及地址/指令数据线的布线工作G3：GNDS6：NANDFLASH和CMOS接口布线工作,PCB层叠结构设计：,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,兴森快捷PCB板加工技术指标,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.2系统硬件设计,系统硬件实物图,DDR2,DM368,NandFlash,DM9161A,供电模块,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.3水密外壳设计,Allegro(emn格式3D图)SW(sldprt格式3D模具),SolidWorks设计：1、将PCB板3D图导入,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.3水密外壳设计,水密外壳虚拟装配图,2、根据主处理板3D模具以及深海水压设计舱体结构,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.4系统软件设计,嵌入式开发环境搭建：,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.4系统软件设计,Linux驱动移植：,驱动：V4L2视频驱动程序、DM9161网卡驱动程序移植方法：添加平台设备和平台驱动加载方式：模块加载、内核启动加载,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.4系统软件设计,Linux内核移植：,修改顶层Makefile文件、板级支持文件，修改设备机器码添加设备支持配置和裁剪Linux内核交叉编译内核生成镜像文件，再通过TFTP下载,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.4系统软件设计,制作文件系统：,基于TI公司target文件定制配置、编译、安装GlibC、busybox-1.20工具制作Jffs2镜像文件，再通过FTP挂载,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.4系统软件设计,远Web服务器监控界面设计：,Boa服务器移植使用CGI程序设计login.html、video.html,杭州电子科技大学海洋电子研究室,3.4系统软件设计,远程Web服务器监控界面：,杭州电子科技大学海洋电子研究室,四、系统调试和性能检测,杭州电子科技大学海洋电子研究室,四、系统调试和性能检测,系统启动打印信息：,杭州电子科技大学海洋电子研究室,四、系统调试和性能检测,系统启动打印信息：,四、系统调试和性能检测,系统在监控状态，串口打印信息：,杭州电子科技大学海洋电子研究室,五、总结和展望,总结：,硬件部分分别对图像采集部分、网络通信、DDR2、存储芯片以及供电模块进行了设计，并完成了系统在水下工作时需要的水密外壳进行了CAD制图设计各元器件封装图，并完成PCB板布局布线完成UBL、U-BOOT、Linux内核、Linux驱动和JFFS2裁剪、制作和烧写工作完成基于Boa服务器和CGI程序的系统操控平台移植工作，完成Web服务器的搭建工作,杭州电子科技大学海洋电子研究室,五、总结和展望,展望：,将水密外壳生产加工，模拟水下4000米环境，对水密外壳进行40Mpa耐压测试以及密封测