CN102629987A - 一种小型机载摄像机控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型机载摄像机控制器，控制指令通过指令接收电路进入指令译码电路，指令译码电路识别出不同的控制功能码，再把对应的TTL电平写入指令译码电路的数据I/O口，其中的1路进入电源开关驱动电路，驱动电源开关电路完成摄像机电源的开关控制，另外6路中任意2路组成一组，分别进入双边电平驱动电路的反相与同相输入端，完成摄像机的焦距控制；同时，把TTL电平按规定的帧格式编码，通过单片机异步串行数据发送端进入控制状态发送电路输入端，实现对摄像机控制状态的实时监测。本发明简化了电路，缩小了体积，能实时采集摄像机控制状态，对摄像机实施远程控制与监测的效果。
Description
技术领域
本发明属于摄像机控制技术，涉及一种摄像机拍摄功能的控制装置。
背景技术
目前，公知的摄像机控制器是通过人工操作机械按钮来实现对摄像机电源、焦距、光圈及镜头的控制，因体积笨重，限制了其应用范围，严重制约了其在空间狭小的无人机机载环境中使用，尤其是控制器的接口与无人机机载计算机接口不匹配，因此，在地面无法实现对摄像机实施远程拍摄。
发明内容
为了克服现有摄像机控制器体积、重量以及电器接口的与无人机机载环境不匹配问题，本发明提供一种无人机机载摄像机控制器，在保证摄像机电源、焦距、光圈、镜头可控的基础上，还可采集摄像机的控制状态，从而实现摄像机的远程控制与监测功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括控制指令接收电路、指令译码电路、电源开关驱动电路、电源开关电路、双边电平驱动电路和控制状态发送电路。
所述控制指令接收电路为RS232信号接收器。控制指令进入RS232信号接收器，从其输出端进入指令译码电路的异步串行数据接收端。
所述指令译码电路为公知的51系列单片机最小应用系统，控制指令由异步串行数据接收端(RXD)进入单片机，通过软件根据约定的控制指令帧格式及指令码，用公知的判决方法，识别出不同的控制功能码，再把该功能对应的TTL电平(高电平为“1”，低电平为“0”。)写入单片机的数据I/O口，如P1口，即P1.0～P1.7共8个端口，其中的1个端口进入电源开关驱动电路，当写入“1或0”时，驱动电源开关电路完成摄像机电源的开或关控制；另外6路，任意2路组成一组，分别进入双边电平驱动电路的反相与同相输入端，当两端都写入“1”时，完成摄像机的焦距变远(或镜头变大，光圈变大)的控制功能，当同相端写入“0”时，反相端写入“1”时，完成摄像机的焦距变近(或镜头变小，光圈变小)的控制功能；同时，把控制电平对应的“1”或“0”状态按规定的帧格式编码，写入单片机异步串行数据发送端(TXD)，进入摄像机控制状态发送电路输入端，实现对摄像机控制状态的实时监测功能。
所述电源开关驱动电路为公知的射随器，其输出接电源开关电路。
所述电源开关电路为单刀单掷继电器开关，常开点一端接入摄像机所需电源，另一端接摄像机电源，继电器线圈一端接控制电平，一端接摄像机电源地。控制电平为“1”时，接通摄像机电源，控制电平为“0”时，关闭摄像机电源。
公知的摄像机拍摄功能控制电平为双边电平，高电平为正电压，低电平为负电压，停止控制为0V，因此所述的双边电平驱动电路为线性运算放大器构建的电压比较器，它把译码后的同相、反相控制电平进行比较，输出以0V为中值的双边控制电平，实现对TTL控制电平到双边电平的转换功能，为摄像机拍摄功能端子提供双边控制电平。
所述控制状态发送电路为RS232信号发送器。
本发明的有益效果是：由于采用了以单片机为核心的最小应用系统，简化了电路，缩小了体积，改进了控制器的电器接口，实现了摄像机拍摄功能的双边电平控制。本发明克服了现有摄像机控制器人工操控、外形笨重及电器接口不满足无人机机载使用的不足，取得了无需人工操作由遥控指令控制摄像机，并实时采集摄像机控制状态，对摄像机实施远程控制与监测的效果。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图1中，1-控制指令，2-RS232信号接收器，3-89C51单片机，4-射随器，5-继电器，6-双边电平驱动电路(控制焦距)，7-双边电平驱动电路(控制光圈)，8-双边电平驱动电路(控制镜头)，9-RS232信号发送器；
图2是双边电平驱动电路组成示意图；
图2中，R1-电阻为10K，R2-电阻不小于100K，N-双边电源线性运算放大器，V1-电压比较器反相输入电压，V2-电压比较器同相输入电压，VO-控制电平；
其中，VO≈2V1-V2，即当V1，V2都为高电平(H)时，VO输出正电压(+5V)，当V1为低电平(L)，V2为高电平(H)时，VO输出负电压(-5V)。当V1，V2都为低电平(L)时，VO输出中间值电压(0V)。
具体实施方式
本发明包括控制指令接收电路、指令译码电路、电源开关驱动电路、电源开关电路、双边电平驱动电路、控制状态发送电路。
所述控制指令接收电路为RS232信号接收器。控制指令进入RS232信号接收器，从它的输出端进入指令译码电路的异步串行数据接收端。
所述指令译码电路为公知的51系列单片机最小应用系统，控制指令由异步串行数据接收端(RXD)进入单片机，通过软件根据约定的控制指令帧格式及指令码，用公知的判决方法识别出不同的控制指令码，再把该功能对应的TTL电平(高电平为“1”，低电平为“0”。)写入单片机的P1口，其中P1.0接入电源开关驱动电路输入端，写入“1”打开摄像机电源，写入“0”关闭摄像机电源；P1.1与P1.2(P1.3与P1.4，P1，5与P1.6)分别进入双边电平驱动电路的反相与同相输入端，都写入“1”时，摄像机为焦距变远(或镜头变大，或光圈变大)，都写入“0”时，摄像机为焦距(或镜头，或光圈)停止变化；当P1.1与P1.2(P1.3与P1.4，P1，5与P1.6)分别写入“0”与“1”时，摄像机为焦距变近(或镜头变小，或光圈变小)；同时，把控制电平对应的“1”或“0”状态按规定的帧格式编码，写入单片机异步串行数据发送端(TXD口)，并进入控制状态发送电路输入端，实现对摄像机控制状态的实时监测功能。
所述电源开关驱动电路为公知的射随器，其输出接电源开关电路；
所述电源开关电路为单刀单掷继电器，常开点一端接入摄像机所需电源，另一端接摄像机电源，线圈一端接摄像机电源地，另一端接控制电平，控制电平为“1”时，接通摄像机电源，为“0”时，关闭摄像机电源。
所述的双边电平驱动电路为线性运算放大器构建的电压比较器，它把译码后的同相、反相控制电平进行比较，输出以0V为中值的双边控制电平，即高电平(H)为正电压，低电平(L)为负电压，实现对TTL控制电平到双边电平的转换功能，为摄像机拍摄功能端子提供双边控制电平；
所述控制状态发电路为RS232信号发送器。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
装置实施例：参照图1，本发明的装置包括RS232信号接收器2、89C51单片机3、射随器4、继电器开关5、双边电平驱动电路6、双边电平驱动电路7、双边电平驱动电路8、RS232信号发送器9；
所述RS232信号接收器2接89C51单片机3的RXD。所述89C51单片机3的P1.0接射随器4，所述射随器4接继电器开关5。所述89C51单片机3的P1.1与P1.2接双边电平驱动电路6的“-”与“+”，P1.3与P1.4接双边电平驱动电路7的“-”与“+”，P1.5与P1.6接双边电平驱动电路8的“-”与“+”，TXD接RS232信号发送器9。
控制指令1进入RS232信号接收器2的RS232接收端，其TTL输出端进入89C51单片机3的RXD，给单片机3的P1.0写入“1”(或“0”)，并进入射随器4的输入端，其输出端接继电器开关5的控制电平输入端，由软件按照指令帧格式译码，若识别为控制电源指令码时，“1”接通(“0”断开)继电器开关5，实现摄像机电源打开或关闭功能。
若识别为焦距控制指令码，给单片机3的P1.1与P1.2口都写入“1”，并进入双边电平驱动电路6的“-”与“+”，二者比较后输出+5V，焦距变大；都写入“0”，并进入双边电平驱动电路6的“-”与“+”，二者比较后输出0V，停止变焦；P1.1写入“1”，P1.2写入“0”，并进入双边电平驱动电路6的“-”与“+”，二者比较后输出-5V，焦距变小；
若识别为光圈控制指令码，给单片机3的P1.3与P1.4口都写入“1”，并进入双边电平驱动电路7的“-”与“+”，二者比较后输出+5V，光圈变大；都写入“0”，并进入双边电平驱动电路7的“-”与“+”，二者比较后输出0V，光圈停止变化；P1.3写入“1”，P1.4写入“0”，并进入双边电平驱动电路7的“-”与“+”，二者比较后输出-5V，光圈变小；
若识别为镜头控制指令码，给单片机3的P1.5与P1.6口都写入“1”，并进入双边电平驱动电路8的“-”与“+”，二者比较后输出+5V，镜头变大；都写入“0”，并进入双边电平驱动电路8的“-”与“+”，二者比较后输出0V，镜头停止变化；P1.5写入“1”，P1.6写入“0”，并进入双边电平驱动电路8的“-”与“+”，二者比较后输出-5V，镜头变小；
同时，把上述控制电平对应的“1”“0”状态按规定的帧格式编码，写入单片机3的串口发送端TXD，并进入RS232信号发送器9的输入端，由其输出端输出异步的控制状态数据，实现对摄像机控制状态的实时监测功能。
Claims (6)
1.一种小型机载摄像机控制器，包括控制指令接收电路、指令译码电路、电源开关驱动电路、电源开关电路、双边电平驱动电路和控制状态发送电路，其特征在于：控制指令通过指令接收电路进入指令译码电路的异步串行数据接收端，指令译码电路根据约定的控制指令帧格式及指令码识别出不同的控制功能码，再把对应的TTL电平写入指令译码电路的数据I/O口，其中的1路进入电源开关驱动电路，驱动电源开关电路完成摄像机电源的开关控制，另外6路中任意2路组成一组，分别进入双边电平驱动电路的反相与同相输入端，完成摄像机的焦距控制；同时，把TTL电平按规定的帧格式编码，通过单片机异步串行数据发送端进入控制状态发送电路输入端，实现对摄像机控制状态的实时监测。
2.根据权利要求1所述的小型机载摄像机控制器，其特征在于：所述的控制指令接收电路为RS232信号接收器。
3.根据权利要求1所述的小型机载摄像机控制器，其特征在于：所述电源开关驱动电路为射随器。
4.根据权利要求1所述的小型机载摄像机控制器，其特征在于：所述电源开关电路为单刀单掷继电器开关，常开点一端接入摄像机所需电源，另一端接摄像机电源，继电器线圈一端接控制电平，一端接摄像机电源地。
5.根据权利要求1所述的小型机载摄像机控制器，其特征在于：所述的双边电平驱动电路为线性运算放大器构建的电压比较器，它把译码后的同相、反相控制电平进行比较，输出以0V为中值的双边控制电平，实现对TTL控制电平到双边电平的转换功能，为摄像机拍摄功能端子提供双边控制电平。
6.根据权利要求1所述的小型机载摄像机控制器，其特征在于：所述控制状态发送电路为RS232信号发送器。
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