[发明专利]嵌入式USB图像采集与远程传输系统及方法

权利要求书

1.一种嵌入式USB图像采集与远程传输系统，其特征在于，包括电源电路、微控制器电路、USB接口电路以及网络接口电路，其中：

电源电路为微控制器电路、USB接口电路以及网络接口电路提供所需的工作电压；

微控制器电路通过SPI同步串口分别与USB接口电路和网络接口电路相连；

微控制器电路控制USB接口电路将采集的图像数据通过网络接口电路传输至外部设备；

所述电源电路包括输入接头J1、电源芯片U1-U2、电容C2、电容C3、电容C6、电容C7、电容C9及电容C10，其中：

输入接头J1的引脚1分别与电源芯片U1的引脚1和电源芯片U2的引脚1相连，并经电容C2和C3退耦旁路至GND，输入接头J1的引脚2接GND；

电源芯片U1的引脚2接GND，引脚3输出+5V DC电压，经电容C6及电容C9退耦至GND；

电源芯片U2的引脚2接GND，引脚3输出+3.3V DC电压，经电容C7及电容C10退耦至GND；

所述微控制器电路包括电阻R2、电阻R7、电容C15、电容C17、电容C21、电容C23、电容C24、ARM控制芯片U5、按键SW1、晶振XT2及接头J4，其中：

ARM控制芯片U5的引脚4经电阻R2上拉至3.3V，再经电容C15及按键SW1下拉至GND，电阻R2、电容C15及按键SW1组成上电自动复位和手动复位电路；

电阻R7和晶振XT2并联后分别接ARM控制芯片U5的引脚15和引脚16，引脚15经电容C17接GND，引脚16经电容C21接GND，电容C17、电容C21、电阻R7及晶振XT2组成ARM控制芯片U5的时钟电路；

ARM控制芯片U5的引脚18经电容C25接GND；

ARM控制芯片U5的引脚41、引脚42接3.3V DC电源，并经电容C23和C24退耦至GND；

接头J4的引脚2接3.3 DC电源，引脚10接GND，引脚4接ARM控制芯片U5的引脚31，引脚6接ARM控制芯片U5的引脚30，引脚8接ARM控制芯片U5的引脚4，构成ARM控制芯片U5的ISP/IAP编程接口；

所述USB接口电路包括电阻R1、电容C1、电容C4、电容C5、电容C8、电容C11、电容C12、USB接口芯片U3以及接头J2，其中：

USB接头J2的引脚4接GND，引脚2和引脚3分别与USB接口芯片U3的引脚9和引脚8相连，引脚1经电容C1接GND，3.3V DC经C4退耦至GND后再经电阻R1与接头J2的引脚1相连；

USB接口芯片U3的引脚7和引脚20接3.3V DC，并经电容C11退耦至GND；

USB接口芯片U3的引脚2经电容C5接3.3V DC；

USB接口芯片U3的引脚11和引脚12与晶振XT1并联后，再分别经电容C8和C12接GND；

USB接口芯片U3的引脚1与微控制器电路ARM控制芯片U5的引脚8相连；

USB接口芯片U3的引脚13、引脚14、引脚15及引脚16与微控制器电路相连，构成USB图像数据读取的SPI硬件接口；

所述网络接口电路包括接头J3、电阻R3～R6、电阻R8、电容C13、电容C14、电容C16、电容C18～C20、电容C22、电容C26～C29、电感L1、晶振XT3、网络接口芯片U4及复位芯片U6，其中：

网络接口芯片U4的引脚28接3.3V DC并经电容C22退耦至GND，网络接口芯片U4的引脚2接GND；

网络接口芯片U4的引脚15、引脚19、引脚20及引脚25接3.3V DC并经电容C16和电容C18～C20退耦至GND；网络接口芯片U4的引脚11、引脚18、引脚21及引脚22接GND；网络接口芯片U4的引脚13经电阻R3和电容C13接地后再与接头J3的引脚3相连；

网络接口芯片U4的引脚12经电阻R4和电容C13接地后再与接头J3的引脚6相连；

电感L1接3.3V DC再分别经电阻R5和电阻R6与网络接口芯片U4的引脚17及引脚16相连，电感L1、电容R5及电阻R6的公共端经电容C15接地；网络接口芯片U4的引脚16及引脚17分别与接头J3的引脚2及引脚1相连，构成网络接口电路与外部设备的网络接口；

网络接口芯片U4的引脚4和引脚5分别与微控制器电路连接；

网络接口芯片U4的引脚1经电容C27与引脚18相连，引脚14经电阻R8与引脚11相连；

网络接口芯片U4的引脚23及引脚24与晶振XT3并联后分别经电容C28及电容C26接GND；

网络接口芯片U4的引脚6至引脚9分别与微控制器连接；

复位芯片U6的引脚1接GND，引脚2与网络接口芯片U4的引脚10相连；

复位芯片U6的引脚4接3.3V DC后再经电容C29退耦至GND。