CN103369250B - 一种平行式立体拍摄云台通讯模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平行式立体拍摄云台通讯模块，红外发射模块发射的信息，经红外接收模块接收后传输给解码模块进行解码，解码后的信息传输给中央处理模块，所述中央处理模块根据接收的信息通过步进驱动电路驱动步进电机动作，所述运行指示灯电连接在中央处理模块的输出端上，所述运行指示灯用来显示整个通讯模块的运行状态，所述液晶显示模块电连接在中央处理模块的输出端上。通过平行式立体拍摄云台通讯模块中的红外装置，对摄像机进行同步调整，从而达到了保证立体摄像机在拍摄时双摄像机变焦、聚焦时严格匹配的目的。而采用智能化的设计代替人工调整，为拍摄人员节省大量的手动调距时间。
Description
技术领域
本发明涉及摄像装置控制领域，具体地，涉及一种平行式立体拍摄云台通讯模块。
背景技术
随着越来越多的电影开始选择使用3D的方式进行拍摄与制作。目前，立体电视节目最主要的制作形式有两种：第一种是，用立体电视摄像机拍摄制作的立体电视节目；第二种是，运用三维动画制作技术绘制的立体电视节目。除此之外，还可以运用计算机软件技术和图像处理技术对已有的二维视频节目进行转换，制作成立体电视节目。立体拍摄即通过两个摄像机镜头模拟人的两只眼睛，拍左眼和右眼的画面。目前两个摄像机的排列方式有两种，第一种是水平方向左右的并排方式，第二种是垂直方向上下的竖排方式。它们之间的距离一般跟人的眼睛瞳孔距离差不多，60-65毫米，在拍摄的时候可以根据近景或者远景调整两个摄像机镜头之间的距离。
立体视频的制作主要是模仿人的双眼视觉效果，产生正负视差效果，从而使人眼感觉产生了一个三维的立体空间。在拍摄立体电视视频时，主要选用两台摄像机拍摄，两摄像机分别设置在与人眼瞳距相接近的距离上。两台摄像机同时进行拍摄，同时记录图像（左眼的图像和右眼的图像）。立体摄像机在拍摄时讲究双摄像机严格匹配，如果在垂直方向上产生误差，就会失去立体效果，使人眼产生视觉疲劳；变焦、聚焦也需要严格匹配，否则立体图像也视为不合格。
立体电视摄像机的变焦、聚焦功能可以通过使用一套全伺服的变焦手柄和聚焦手柄得以实现同时控制。但采用人工控制的方法很容易便可造成变焦、聚焦的不匹配。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种平行式立体拍摄云台通讯模块，以实现为拍摄人员节省大量的手动调距时间且保证立体摄像机在拍摄时双摄像机变焦、聚焦时严格匹配的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种平行式立体拍摄云台通讯模块，包括红外发射模块、红外接收模块、解码模块、中央处理模块、步进驱动电路、步进电机、运行指示灯和液晶显示模块，所述红外发射模块发射的信息，经红外接收模块接收后传输给解码模块进行解码，解码后的信息传输给中央处理模块，所述中央处理模块根据接收的信息通过步进驱动电路驱动步进电机动作，所述运行指示灯电连接在中央处理模块的输出端上，所述运行指示灯用来显示整个通讯模块的运行状态，所述液晶显示模块电连接在中央处理模块的输出端上。
根据本发明的优选实施例，所述红外接收模块为红外遥控器，该红外遥控器包括NEC编码键盘、编码和调制电路以及LED红外发射器，所述NEC编码键盘与编码和调制电路电连接，所述LED红外发射器电连接在编码和调制电路的输出端。
根据本发明的优选实施例，所述红外接收模块，包括LED红外接收器、光电放大电路和解调电路，所述LED红外接收器接收的信息经光电放大电路放大后传输至解调电路。
根据本发明的优选实施例，所述LED红外接收器包括去耦电容C1、滤波电容C2、上拉电阻R2、电阻R3和1838红外接头，所述电阻R3和上拉电阻R2串联，所述上拉电阻R2的一端串联在1838红外接头的信号输出端，所述去耦电容C1一端电连接在电阻R3的一端，去耦电容C1的另一端接地，所述滤波电容C2的一端电连接在电阻R2的一端，滤波电容C2另一端接地。
根据本发明的优选实施例，所述1838红外接头内置PCM频率滤波器且输出电平兼容TTL和CMOS。
根据本发明的优选实施例，所述解调电路中的解调芯片采用STC12C2032芯片，所述STC12C2032芯片信号输入端电连接在1838红外接头的信号输出端。
根据本发明的优选实施例，所述解码模块采用单片机进行解码。
根据本发明的优选实施例，装置还包括供电电源电路，所述供电电源电路为装置提供直流电源，该供电电源电路包括整流桥、滤波电路和稳压电路，所述稳压电路包括L7805CV稳压芯片和L7812CV稳压芯片，经变压器输出端输出的电路经整流桥和滤波电路后一路经L7805CV稳压芯片输出5V直流电，滤波电路滤波后的电流另一路经L7812CV稳压芯片输出12V直流电。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明的技术方案，通过平行式立体拍摄云台通讯模块中的红外装置，对摄像机进行同步调整，从而达到了保证立体摄像机在拍摄时双摄像机变焦、聚焦时严格匹配的目的。而采用智能化的设计代替人工调整，为拍摄人员节省大量的手动调距时间。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的平行式立体拍摄云台通讯模块结构框图；
图2为本发明实施例所述的红外发射模块、红外接收模块、以及解码模块的电子电路图；
图3为本发明实施例所述的1838红外接收系统框图；
图4a和图4b为发明实施例所述的遥控器输出信号和1838输出信号对比示意图；
图5为本发明实施例所述的LED红外接收器电子电路图；
图6为本发明实施例所述的红外解调电路的电子电路图；
图7为为本发明实施例所述的供电电源的电子电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种平行式立体拍摄云台通讯模块，包括红外发射模块、红外接收模块、解码模块、中央处理模块、步进驱动电路、步进电机、运行指示灯和液晶显示模块，红外发射模块发射的信息，经红外接收模块接收后传输给解码模块进行解码，解码后的信息传输给中央处理模块，中央处理模块根据接收的信息通过步进驱动电路驱动步进电机动作，运行指示灯电连接在中央处理模块的输出端上，运行指示灯用来显示整个通讯模块的运行状态，液晶显示模块电连接在中央处理模块的输出端上。
其中，如图2所示，红外接收模块为红外遥控器，该红外遥控器包括NEC编码键盘、编码和调制电路以及LED红外发射器，NEC编码键盘与编码和调制电路电连接，LED红外发射器电连接在编码和调制电路的输出端。红外接收模块，包括LED红外接收器、光电放大电路和解调电路，LED红外接收器接收的信息经光电放大电路放大后传输至解调电路。解码模块采用单片机进行解码。
如图5所示，LED红外接收器包括去耦电容C1、滤波电容C2、上拉电阻R2、电阻R3和1838红外接头，电阻R3和上拉电阻R2串联，上拉电阻R2的一端串联在1838红外接头的信号输出端，去耦电容C1一端电连接在电阻R3的一端，去耦电容C1的另一端接地，滤波电容C2的一端电连接在电阻R2的一端，滤波电容C2另一端接地。
如图3所示，1838红外接头内置PCM频率滤波器且输出电平兼容TTL和CMOS。在上述电路的基础上解码模块采用单片机进行解码。
如图6所示，解调电路中的解调芯片采用STC12C2032芯片，STC12C2032芯片信号输入端电连接在1838红外接头的信号输出端。
如图7所示，装置还包括供电电源电路，供电电源电路为装置提供直流电源，该供电电源电路包括整流桥、滤波电路和稳压电路，稳压电路包括L7805CV稳压芯片和L7812CV稳压芯片，经变压器输出端输出的电路经整流桥和滤波电路后一路经L7805CV稳压芯片输出5V直流电，滤波电路滤波后的电流另一路经L7812CV稳压芯片输出12V直流电。
如图3所示，1838是一种用于红外遥控接收或其它方面的小型一体化接收头，中心频率为37.9kHz,可改善自然光的反射干扰。独立的PIN二极管同前置放大器集成在同一封装上。1838具备如下特性：
光电检测和前置放大器集成在同一封装上；内带PCM频率滤波器；对于自然光有较强的抗干扰性；改进了对电场干扰的防护性；电源电压5V，低功耗；输出电平兼容TTL，CMOS。
遥控码格式现在市场上较为普遍的编码标准有两种，一种是NEC标准，一种是PHILIPS标准。
本技术方案中的遥控器的遥控芯片是NEC标准，NEC标准。遥控发射的信号调制在频率38KHz的载波上；当用户按下按键时发送一个完整码。一个完整码[7]=一位引导码+8位用户码+8位用户码+8位数据码+8位数据反码，总共33位，其中引导码是9ms=4.5ms的高电平+4.5ms的低电平；其中用户码16位，它的作用是用来区分不同的遥控设备，使得不同的遥控设备不互相干扰。同一个遥控器，按哪个键用户码都是一样的。最后发送的是16位的数据码，数据码是有8位的数据码和8位的数据反码组成，数据反码用来校验接收的是否准确。在本技术方案中，真正需要的是8位的数据码，所以解码过程中最重要的工作就是判断出这8位的二进制数据码是什么？需要逐次判断出8位数据码中每一位是0还是1，这就是所谓的解码。然后发送给主机的就是解码后的8位数据码。由于0码和1码电平持续时间是不同的，通过判断0，1电平持续的时间的不同来区分。由于NEC标准中：
0的表示：0.56的高电平+0.565ms的低电平=1.125ms
1的表示：0.56的高电平＋1.69ms的低电平=2.25ms
但是要非常注意的是当LED发射管发射高电平的时候，1838红外接收管输出的是低电平。且当LED发射管发射的是低电平的时候，1838红外接收管输出的是高电平；所以1838接收头输出的波形是与发射波形反向的。红外信号是从1838的OUT端获得的，所以解码时候要按照如下来判断0，1：
0的表示：0.56的低电平+0.565ms的高电平=1.125ms
1的表示：0.56的低电平＋1.69ms的高电平=2.25ms
显而易见，由于低电平时间一致；那么解码程序编写的思路就是在解码程序通过一个while循环语句判断出每位高电平的时间是0.565ms还是1.69ms，如果一位码的高电平持续的时间0.565ms，那么就是码0；如果高电平持续的时间是1.69ms，那么这位码就是1。
遥控器发射的信号和1838输出的信号的区别如图4a和图4b所示。
如图6所示，本技术方案中采用STC12C2052作为红外解码芯片。1838的OUT管脚接到STC12C2052的INT0端，1838将红外信号送到解码芯片中去解码。然后STC12C2052将解码后的8位数据发送到主机中去。双机通讯，主机和从机的波特率均是设定为9600bps。
解码芯片STC12C2032：
STC12C2052,DIP-20,超小封装的8051.特点如下：
增强型1T流水线，精简指令集RISC型CPU内核，速度比普通的8051快12倍，工作频率范围：0---35MHz,当大于8051的0---420MHz，无法解密，低功耗，掉电模式<0.1UA,空闲模式<1MA,工作模式4MA-7MA，-高速，高可靠，强抗静电，强抗干扰，内部集成了R/C振荡器，精度不高可以省去外部晶振，宽电压（3.4V---5.5V），256字节片内RAM数据存储器，2个硬件16位定时器/计数器，兼容普通的8051，2K字节的Flash存储器，在系统可编程，无需编程器。
波特率设定的计算过程。
波特率=(2SMOD/32)*定时器T1的溢出率[1]
定时器T1的溢出率=T1计数率/产生溢出所需的周期数
=（fosc/12）/(2k-TC)
K-定时器T1的位数
TC-定时器T1的预置初值，
SMOD=0，fosc=11.0592MHz=11059200Hz，k=8,TC=0Xfd=253
代入公式中得波特率=（1/32）*(11059200/12)/(28-253)=9600bps，
红外遥控发射芯片采用PPM编码方式,当发射器按键按下后,将发射一组108ms的编码脉冲。遥控编码脉冲由前导码、8位用户码、8位用户码的反码、8位操作码以及8位操作码的反码组成。通过对用户码的检验，每个遥控器只能控制一个设备动作，这样可以有效地防止多个设备之间的干扰。编码后面还要有编码的反码，用来检验编码接收的正确性，防止误操作，增强系统的可靠性。前导码是一个遥控码的起始部分，由一个9ms的低电平(起始码)和一个4.5ms的高电平(结果码)组成，作为接受数据的准备脉冲。以脉宽为0.56ms、周期为1.12ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为1.68ms、周期为2.24ms的组合表示二进制的“1”。如果按键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码(连发代码)将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种平行式立体拍摄云台通讯模块，其特征在于，包括红外发射模块、红外接收模块、解码模块、中央处理模块、步进驱动电路、步进电机、运行指示灯和液晶显示模块，所述红外发射模块发射的信息，经红外接收模块接收后传输给解码模块进行解码，解码后的信息传输给中央处理模块，所述中央处理模块根据接收的信息通过步进驱动电路驱动步进电机动作，所述运行指示灯电连接在中央处理模块的输出端上，所述运行指示灯用来显示整个通讯模块的运行状态，所述液晶显示模块电连接在中央处理模块的输出端上；
所述红外接收模块为红外遥控器，该红外遥控器包括NEC编码键盘、编码和调制电路以及LED红外发射器，所述NEC编码键盘与编码和调制电路电连接，所述LED红外发射器电连接在编码和调制电路的输出端；
所述红外接收模块，包括LED红外接收器、光电放大电路和解调电路，所述LED红外接收器接收的信息经光电放大电路放大后传输至解调电路；
所述LED红外接收器包括去耦电容C1、滤波电容C2、上拉电阻R2、电阻R3和1838红外接头，所述电阻R3和上拉电阻R2串联，所述上拉电阻R2的一端串联在1838红外接头的信号输出端，所述去耦电容C1一端电连接在电阻R3的一端，去耦电容C1的另一端接地，所述滤波电容C2的一端电连接在电阻R2的一端，滤波电容C2另一端接地；
所述1838红外接头内置PCM频率滤波器且输出电平兼容TTL和CMOS；
所述解调电路中的解调芯片采用STC12C2032芯片，所述STC12C2032芯片信号输入端电连接在1838红外接头的信号输出端；
所述解码模块采用单片机进行解码；
还包括供电电源电路，所述供电电源电路为装置提供直流电源，该供电电源电路包括整流桥、滤波电路和稳压电路，所述稳压电路包括L7805CV稳压芯片和L7812CV稳压芯片，经变压器输出端输出的电路经整流桥和滤波电路后一路经L7805CV稳压芯片输出5V直流电，滤波电路滤波后的电流另一路经L7812CV稳压芯片输出12V直流电。
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