VIDEO CONTROLLER SENSORE DI PRESENZA PER TELECAMERA Analizzando l’immagine prodotta da una telecamera questo circuito è in grado di percepire tutte le variazioni che si verificano all’interno del campo visivo attivando tempestivamente un 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.
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 variazioni
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.
Nel circuito elettrico possiamo notare due boccole in parallelo: parallelo: Video In dove viene applicato il segnale video proveniente dalla telecamera Video Out Out,, con la quale è possibile inviare contemporaneamente il segnale proveniente dalla telecamera ad altri dispositivi. dispositivi. Dopo aver attraversato il filtro passa basso formato da R1 e C2, il segnale giunge al piedino 2 dell’integrato IC IC1 1 LM 1881 che è un separatore di sincronismi tv , da noi utilizzato per selezionare il gruppo di righe del quale misureremo il valore medio in continua . Infatti Ogni volta che sul piedino 2 di Ic Ic1 1 viene ricevuto un completo frame di 312. 312.5 righe , sul piedino di uscita 7 dell’ IC IC1 1 viene generata onda quadra ,della durata di 20 millisecondi,, millisecondi il tempo necessario appunto per analizzare un completo frame composto da 312 312..5 righe
Questo segnale ad onda quadra viene utilizzato per pilotare in controfase alternativamente i due switch IC3/B e IC3/C per cui quando IC IC3 3/B è chiuso IC IC3 3/C è aperto e viceversa. viceversa. Quando è chiuso iC iC3 3/B un intero frame di 312, 312,5 linee viene applicato ai capi del condensatore C12 12,, mentre quando è chiuso IC IC3 3/C il successivo trame di 312, 312,5 linee viene applicato ai capi del condensatore C13 13.. Il transistor TR2 TR2,, ha la funzione di fornire maggiore corrente ai due switch tramite le resistenze R12 ed R13. I due condensatori C12 e C13 hanno il compito di ricavare il valore di tensione medio dell’intero frame, la costante di tempo generata da C12 e R16 è 100 volte più grande della costante di tempo generata da C13 ed R17. 17. Ne consegue che la tensione ai capi di C12 viene utilizzata come tensione di riferimento e non risulta influenzata da rapide variazioni dell’immagine, mentre la tensione ai capi di C13 viene considerata di campionamento, perché è in grado di seguire anche le variazioni che si producono all’interno di un singolo frame, frame, cioè in un arco di tempo di soli 20 millisecondi millisecondi.. in condizioni di immagine statica la tensione ai capi di C12 è uguale alla tensione ai capi di C13 13,, perché un frame e quello successivo risultano identici. identici.
Non appena però si verifica una variazione in un frame dell’immagine,, questa si ripercuote immediatamente in dell’immagine una variazione di tensione ai capi di C13 13,, mentre la tensione di riferimento presente ai capi di C12, non potendo cambiare istantaneamente a causa del valore elevato di questa capacità, resta stabile stabile.. IC IC4 4/A amplifica di circa 10 volte la differenza di tensione ai suoi ingressi . La tensione in uscita dal piedino 1 di IC IC4 4/A quindi viene inviata ad un secondo amplificatore operazionale siglato IC IC4 4/B, che la amplifica ulteriormente di 100 e poi viene presentata allo stadio successivo del comparatore a finestra,, formato dai due operazionali IC finestra IC6 6/A e IC IC6 6/B. /B. Il trimmer R27 posto sull’ingresso invertente IC IC6 6/B permette regolare re la sensibilità del circuito in base alle variazioni di regola che si possono verificare nell’ immagine,consentendo cosi di discriminare solo gli eventi che si vogliono evidenziare. evidenziare. Come potrete notare, sugli ingressi non invertenti degli integrati IC IC4 4/A, IC IC4 4/B e IC IC6 6/A viene applicata una tensione di offset di .~. 5 volt,ottenuta tramite il regolatore di tensione 78L 78L05 siglato IC IC5 5. Questa tensione di oftset consente al circuito di lavorare con una differenza fra la tensione di campionamento e quella di riferimento sia positiva che negativa
La tensione che si ottiene sull’anodo dei diodi DS7 DS7 e
DS8 DS8, posti sulle uscite del comparatore,corrisponde in condizione di immagine statica ad un livello logico 1. Non appena si verifica una variazione nell’immagine superiore alla soglia di sensibilità prestabilita, questa tensione passa dal livello logico 1 al livello logico 0 attivando il flip -flop SR formato dagli integrati IC IC2 2/B e IC IC2 2/C, eccitando così il Relè tramite il transistor BC. BC.547 siglato TR1 TR1. L’eccitazione del Relè permane per il tempo stabilito dal trimmer R9, che,regolando il tempo di carica del condensatore C9, determina l’intervallo di tempo, trascorso il quale, interviene il reset dei flip flop tramite l’inverter IC IC2 2/D e la conseguente diseccitazione del relè. relè. L’inverter IC IC2 2/A, collegato alla tensione di alimentazione di +12 volt, ha la funzione di impedire false eccitazioni del relè all’accensione del circuito Lo switch IC3/D viene invece utilizzato unicamente per segnalare, tramite l’accensione del diodo DL3 DL3,, la presenza del segnale video in ingresso al circuito.
Per verificare il funzionamento del circuito ho cominciato ad eseguire leoperazioni principali di taratura : -
Ho ruotato il trimmer R9 che regola il tempo di attivazione del relè a metà corsa. corsa. Da un minimo di 2 secondi ad un massimo di 10 secondi circa. circa.
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Ho ruotato il trimmer R27 della sensibilità portandolo in posizione centrale cosi da selezionare un valore di sensibilità medio
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Ho collegato il cavetto del segnale video proveniente dalla telecamera alla boccola INP del video controller
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Ho messo in funzione la telecamera collegandola al nostro circuito a cui abbiamo dato una tensione di 12V 12V dal banco e ho controllato che il led VIDEO si accenda,cosi è stato. stato.
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Poi abbiamo aspettato 1 minuto circa in modo da eliminare il reset all’accensione operato dall’integrato IC2 IC2/A /A.. Cosi facendo ho provato a passare davanti alla telecamera in modo da cambiare l’immagine e ho udito subito che il relè si è eccitato e diseccitato e ho capito che collegandolo ad un registratore poteva far partire una registrazione o più semplicemente l’avvio di una ventola ,per simulare la funzionalità
In figura abbiamo visualizzato l’andamento del segnale in una riga video, nella quale il nero corrisponde al livello di tensione di 0.3 volt ,fino ad arrivare al bianco, che corrisponde al livello di tensione massimo di 1 volt, passando attraverso tonalità di grigio via via decrescenti,che corrispondono a livelli di tensione intermedi . 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 corrispondente a quello della riga.