CN103747581A - 基于555定时器的红外灯控制模块及红外摄像机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于555定时器的红外灯控制模块及红外摄像机，其中，上述红外灯控制模块，包括红外灯控制模块以及红外灯模块，所述红外灯控制模块与红外灯模块电连接，其特征在于，还包括微调模块及PWM信号产生模块：所述微调模块与PWM信号产生模块电连接，所述PWM信号产生模块与红外灯控制模块电连接；所述PWM信号产生模块包括电阻可调单元、蓄电单元以及555定时器，所述电阻可调单元与分别与蓄电单元及555定时器电连接形成多谐振荡器；所述微调模块包括旋钮开关，所述旋钮开关与电阻可调单元电连接。本发明能够根据环境的变化手动调节红外灯的亮度，能够获得最佳的夜视效果，同时还可以节省红外摄像机的成本。
Description
技术领域
本发明涉及红外灯控制技术领域，尤其涉及一种基于555定时器的红外灯控制模块及红外摄像机。
背景技术
早期的安防摄像机红外灯控制方案中，红外灯通常采用按压式的开关切断或接通供电电源的方式，电源接通后，输入电压以固定的电压值提供红外灯的电源，上述的方案使得红外灯的输出功率较高，浪费了电力资源。现有的安防摄像机红外灯控制方案中，红外灯功率的控制都是通过软件来实现的，通过摄像机产商提供的客户端或别的方式，可以调整红外灯的功率。虽然通过软件方式来控制红外灯的功率比较简单，但是由于摄像机产商提供的客户端或者别的方式都是通过粗调来改变PWM信号占空比，不能最优的调整红外灯的功率，实现红外灯的最好效果，而且现有主流的红外灯控制方案中都有用到MCU，不但增加了产品的成本，同时由于MCU程序中添加了红外灯控制功能，提升了整个系统的不稳定性。
发明内容
本发明提出了一种基于555定时器的红外灯控制模块及红外摄像机，主要解决的技术问题是现有技术中采用按压式开关控制红外灯或者以软件粗调的方式控制红外灯，不能达到最佳功率输出的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于555定时器的红外灯控制模块，包括红外灯控制模块以及红外灯模块，所述红外灯控制模块与红外灯模块电连接，其还包括微调模块及PWM信号产生模块：所述微调模块与PWM信号产生模块电连接，所述PWM信号产生模块与红外灯控制模块电连接；所述PWM信号产生模块包括电阻可调单元、蓄电单元以及555定时器，所述电阻可调单元与分别与蓄电单元及555定时器电连接形成多谐振荡器；所述微调模块包括旋钮开关，所述旋钮开关与电阻可调单元电连接；所述蓄电单元，用于根据其内的电压大小与555定时器的高触发端的电压大小比较结果进行充电/放电；所述555定时器，用于根据输入电压输出PWM信号的高电平以及根据蓄电单元的放电电压输出PWM信号的低电平；所述微调旋钮开关，用于通过旋转的方式改变电阻可调单元的电阻值大小，以及根据电阻值调节PWM信号的高电平与低电平的占空比。
其中，所述电阻可调单元为一滑动变阻器，所述滑动变阻器的调节端分别与555定时器的放电端及高触发端电连接。
其中，所述蓄电单元为第三电容，所述第三电容的正端分别与电阻可调单元及555定时器电连接，其负端接地。
其中，还包括隔离单元，所述隔离单元包括第一二极管以及第二二极管，所述第一二极管的正端接电阻可调单元，其负端接第三电容的正端；所述第二二极管的正端接第三电容的正端，其负端接电阻可调单元。
其中，还包括输入电阻及放电电阻，所述输入电阻与电阻可调单元电连接；所述放电电阻的一端接电阻可调单元，其另一端接第二二极管的负端。
其中，所述PWM信号的高电平的时间为：
TH=(R1+Ra)*C3*ln2；
所述PWM信号的低电平的时间为：
TL=(R5+Rb)*C3*ln2；
PWM信号的占空比为：
q=[TH/(TH+TL)]*100%=[(R1+Ra)/(R1+R4+R5)]*100%，
其中，所述R1为输入电阻，R4为滑动变阻器的电阻，R5为放电电阻，Ra为R4串入555定时器的电阻，Rb为R4串入蓄电单元的电阻。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种红外摄像机，包括机壳，设置于机壳一侧的摄像头以及红外灯控制模块，所述红外灯控制模块为上述的基于555定时器的红外灯控制模块，所述红外灯控制模块中的旋钮开关设置于机壳外侧，所述红外灯围绕摄像头的周侧均匀分布。
本发明的有益技术效果是：区别于现有技术中采用按压式开关控制红外灯或者以软件粗调的方式控制红外灯，不能达到最佳功率输出的问题，本发明提供了一种基于555定时器的红外灯控制模块，主要包括微调模块以及PWM信号生成模块，该PWM信号产生模块包括电阻可调单元、蓄电单元以及555定时器，所述电阻可调单元与分别与蓄电单元及555定时器电连接形成多谐振荡器，该微调模块包括旋钮开关，可以以旋转的方式调节电阻单元的阻值，进而调整PWM信号的占空比，有利于降低红外灯的输出功率，并获得最佳的输出功率，节省电力资源；而该PWM信号生成模块采用555定时器组成多谐振荡器，结构简单，能够节省电能的损耗。
本发明的红外摄像机应用上述的基于555定时器的红外灯控制模块，能够根据环境的变化手动调节红外灯的亮度，能够获得最佳的夜视效果，同时还可以节省红外摄像机的成本。该555定时器功耗小，降低了整机功耗，提高了摄像机的稳定性，整个系统不用添加红外灯控制程序，减少了系统的运算量，提高了摄像机的稳定性。
附图说明
图1是本发明基于555定时器的红外灯控制模块的方框图；
图2是本发明中PWM信号产生模块的电路图。
标号说明：
1-微调模块，2-PWM信号产生模块，3-红外灯控制模块，4-红外灯模块，21-电阻可调单元，22-蓄电单元，23-555定时器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，本实施例提供了基于555定时器的红外灯控制模块，包括红外灯控制模块3以及红外灯模块4，所述红外灯控制模块3与红外灯模块4电连接，其还包括微调模块1及PWM信号产生模块2：所述微调模块1与PWM信号产生模块2电连接，所述PWM信号产生模块2与红外灯控制模块3电连接；所述PWM信号产生模块2包括电阻可调单元、蓄电单元22以及555定时器23，所述电阻可调单元与分别与蓄电单元22及555定时器23电连接形成多谐振荡器；所述微调模块1包括旋钮开关，所述旋钮开关与电阻可调单元电连接；所述蓄电单元22，用于根据其内的电压大小与555定时器23的高触发端的电压大小比较结果进行充电/放电；所述555定时器23，用于根据输入电压输出PWM信号的高电平以及根据蓄电单元22的放电电压输出PWM信号的低电平；所述微调旋钮开关，用于通过旋转的方式改变电阻可调单元的电阻值大小，以及根据电阻值调节PWM信号的高电平与低电平的占空比。
工作时，输入电压经调节电阻输送至555定时器23的高触发端，使555定时器23输出PWM信号的高电平，同时向蓄电单元22充电；当蓄电单元22的电压值大于高触发端的端电压时，蓄电单元22经电阻可调单元21接通555定时器23的放电端，使555定时器23输出PWM信号的低电平，蓄电单元22循环充放电，使555定时器23产生PWM信号通过555定时器23的输出端输出至红外灯控制模块3控制红外灯模块4的亮度输出。
参阅图2，在一具体的实施例中，所述电阻可调单元21为一滑动变阻器R4，所述滑动变阻器R4的调节端分别与555定时器23的放电端及高触发端电连接。该调节端将R4的一部分电阻Ra串入555定时器23中，将R4余下的电阻Rb串入蓄电单元22中。通过调节Ra与Rb的电阻大小可以调节PWM信号的占空比。
在一具体的实施例中，所述蓄电单元22为第三电容C3，所述第三电容C3的正端分别与电阻可调单元21及555定时器23电连接，其负端接地。第三电容C3将其内部电压与555定时器23的高触发端比较，若小于，则第三电容C3进行充电动操作，若大于，则第三电容C3进行放电操作，从而使得555定时器23输出的PWM信号出现高低电平的变化。
在一具体的实施例中，还包括隔离单元，所述隔离单元包括第一二极管D1以及第二二极管D2，所述第一二极管D1的正端接电阻可调单元21，其负端接第三电容C3的正端；所述第二二极管D2的正端接第三电容C3的正端，其负端接电阻可调单元21。第一二极管D1在蓄电单元22充电时导通，在蓄电单元22放电时截止，避免蓄电单元22与555定时器23的放电端的直连；第二二极管D2在蓄电单元22充电时截止，在蓄电单元22放电时导通，蓄电单元22的放电电压通过放电电阻R5及Rb连接555定时器23。
在一具体的实施例中，还包括输入电阻R1及放电电阻R5，所述输入电阻R1与电阻可调单元21电连接；所述放电电阻R5的一端接电阻可调单元21，其另一端接第二二极管D2的负端。输入电阻R1充当输入负载的作用，放电电阻R5充当放电负载的作用，输入电阻R1及放电电阻R5能够避免滑动变阻器滑动至两端时，输入电压与555定时器23及蓄电单元22的直连，以及蓄电单元22与555定时器23的直连。
在一具体的实施例中，所述PWM信号的高电平的时间为：
TH=(R1+Ra)*C3*ln2；
所述PWM信号的低电平的时间为：
TL=(R5+Rb)*C3*ln2；
所述PWM信号的频率为：
f=1/(TH+TL)=1/[(R1+R4+R5)*C3*ln2]；
所述PWM信号的占空比为：
q=[TH/(TH+TL)]*100%=[(R1+Ra)/(R1+R4+R5)]*100%，
其中，所述R1为输入电阻，R4为滑动变阻器的电阻，R5为放电电阻，Ra为R4串入555定时器23的电阻，Rb为R4串入蓄电单元22的电阻。
本发明区别于现有技术中采用按压式开关控制红外灯或者以软件粗调的方式控制红外灯，不能达到最佳功率输出的问题，本发明提供了一种基于555定时器的红外灯控制模块，主要包括微调模块1以及PWM信号生成模块，该PWM信号产生模块2包括电阻可调单元、蓄电单元22以及555定时器23，所述电阻可调单元与分别与蓄电单元22及555定时器23电连接形成多谐振荡器，该微调模块1包括旋钮开关，可以以旋转的方式调节电阻单元的阻值，进而调整PWM信号的占空比，有利于降低红外灯的输出功率，并获得最佳的输出功率，节省电力资源；而该PWM信号生成模块采用555定时器23组成多谐振荡器，结构简单，能够节省电能的损耗。
本发明还提供了一种红外摄像机，包括机壳，设置于机壳一侧的摄像头以及红外灯控制模块3，所述红外灯控制模块3为上述的基于555定时器的红外灯控制模块，所述红外灯控制模块3中的旋钮开关设置于机壳外侧，所述红外灯围绕摄像头的周侧均匀分布。基于555定时器的红外灯控制模块，具体包括红外灯控制模块3以及红外灯模块4，所述红外灯控制模块3与红外灯模块4电连接，其还包括微调模块1及PWM信号产生模块2：所述微调模块1与PWM信号产生模块2电连接，所述PWM信号产生模块2与红外灯控制模块3电连接；所述PWM信号产生模块2包括电阻可调单元、蓄电单元22以及555定时器23，所述电阻可调单元与分别与蓄电单元22及555定时器23电连接形成多谐振荡器；所述微调模块1包括旋钮开关，所述旋钮开关与电阻可调单元电连接；所述蓄电单元22，用于根据其内的电压大小与555定时器23的高触发端的电压大小比较结果进行充电/放电；所述555定时器23，用于根据输入电压输出PWM信号的高电平以及根据蓄电单元22的放电电压输出PWM信号的低电平；所述微调旋钮开关，用于通过旋转的方式改变电阻可调单元的电阻值大小，以及根据电阻值调节PWM信号的高电平与低电平的占空比。由于555定时器23功耗小，降低了整机功耗，提高了摄像机的稳定性；555定时器23比MCU便宜，降低摄像机的成本；整个系统不用添加红外灯控制程序，减少了系统的运算量，提高了摄像机的稳定性。
本发明的红外摄像机应用上述的基于555定时器的红外灯控制模块，能够根据环境的变化手动调节红外灯的亮度，能够获得最佳的夜视效果，同时还可以节省红外摄像机的成本。该555定时器功耗小，降低了整机功耗，提高了摄像机的稳定性，整个系统不用添加红外灯控制程序，减少了系统的运算量，提高了摄像机的稳定性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于555定时器的红外灯控制模块，包括红外灯控制模块以及红外灯模块，所述红外灯控制模块与红外灯模块电连接，其特征在于，还包括微调模块及PWM信号产生模块：所述微调模块与PWM信号产生模块电连接，所述PWM信号产生模块与红外灯控制模块电连接；
所述PWM信号产生模块包括电阻可调单元、蓄电单元以及555定时器，所述电阻可调单元与分别与蓄电单元及555定时器电连接形成多谐振荡器；所述微调模块包括旋钮开关，所述旋钮开关与电阻可调单元电连接；
所述蓄电单元，用于根据其内的电压大小与555定时器的高触发端的电压大小比较结果进行充电/放电；
所述555定时器，用于根据输入电压输出PWM信号的高电平以及根据蓄电单元的放电电压输出PWM信号的低电平；
所述微调旋钮开关，用于通过旋转的方式改变电阻可调单元的电阻值大小，以及根据电阻值调节PWM信号的高电平与低电平的占空比。
2.根据权利要求1所述的基于555定时器的红外灯控制模块，其特征在于，所述电阻可调单元为一滑动变阻器，所述滑动变阻器的调节端分别与555定时器的放电端及高触发端电连接。
3.根据权利要求1所述的基于555定时器的红外灯控制模块，其特征在于，所述蓄电单元为第三电容，所述第三电容的正端分别与电阻可调单元及555定时器电连接，其负端接地。
4.根据权利要求3所述的基于555定时器的红外灯控制模块，其特征在于，还包括隔离单元，所述隔离单元包括第一二极管以及第二二极管，所述第一二极管的正端接电阻可调单元，其负端接第三电容的正端；所述第二二极管的正端接第三电容的正端，其负端接电阻可调单元。
5.根据权利要求4所述的基于555定时器的红外灯控制模块，其特征在于，还包括输入电阻及放电电阻，所述输入电阻与电阻可调单元电连接；所述放电电阻的一端接电阻可调单元，其另一端接第二二极管的负端。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于555定时器的红外灯控制模块，其特征在于，所述PWM信号的高电平的时间为：
TH=(R1+Ra)*C3*ln2；
所述PWM信号的低电平的时间为：
TL=(R5+Rb)*C3*ln2；
PWM信号的占空比为：
q=[TH/(TH+TL)]*100%=[(R1+Ra)/(R1+R4+R5)]*100%，
其中，所述R1为输入电阻，R4为滑动变阻器的电阻，R5为放电电阻，Ra为R4串入555定时器的电阻，Rb为R4串入蓄电单元的电阻。
7.一种红外摄像机，包括机壳，设置于机壳一侧的摄像头以及红外灯控制模块，其特征在于，所述红外灯控制模块为权利要求1-6任一项所述的基于555定时器的红外灯控制模块，所述红外灯控制模块中的旋钮开关设置于机壳外侧，所述红外灯围绕摄像头的周侧均匀分布。
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