CN105487196A - 一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒及其控制方法；该驱动控制盒包括壳体以及设置于壳体内的驱动控制电路；驱动控制电路包括单片机以及分别与单片机相连的第一驱动模块、第二驱动模块、烧录模块以及按键模块；单片机、第一驱动模块、第二驱动模块、烧录模块以及按键模块分别经滤波电路与电源模块相连；该方法包括：通过单片机通过控制聚焦步进电机及变焦步进电机控制待测镜头的变倍组以及聚焦组，以达到极限长短焦后聚清，查看镜头是否合格。本发明所提出的一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒及其控制方法，可以根据产线人员的需求，更改参数，能够对镜头的长短焦的像进行有效的管控和处理，解决了镜头成像不合格的流出。

Description

一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种治具以及控制方法，特别是一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒及其控制方法。

背景技术

随着社会的进步和文化水平的提高，人们对安全意识的认识也不断提高，伴随着监控意识也随之提高。镜头的作为监控行业的最前端产品，要求和功能也随之提高。在监控行业中，板机镜头通过步进电机控制变焦、聚焦可达到客户理想的视场，并且可以通过Focus组进行自动聚焦，以解决日夜跑焦，高低温跑焦等因周围环境变化而引起的跑焦问题。人们可以通过后端软件以实现远程电动精确控制，真正实现镜头变焦功能。

所以镜头清晰与否至关重要，模糊的像一定无法满足客户的监控要求，因此需要对变焦镜头的成像进行检测和管控。且为了产线的看相效率，以及根据镜头的特殊性，所以设计了在检像时，只检测极限长短焦即可，如此可以即有效有快速的对镜头的成像进行检测和管控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒及其控制方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒，包括：一壳体以及设置于该壳体内的驱动控制电路；所述驱动控制电路包括一单片机、一第一驱动模块、一第二驱动模块、一烧录模块、一电源模块以及一滤波电路；所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块的输入分别与所述单片机的第一输出端以及第二输出端相连；所述第一驱动模块的输出端与一变焦步进电机相连；所述第二驱动模块的输出与一聚焦步进电机相连；所述烧录模块与所述单片机的ISP烧录器接口相连；所述单片机的第三输出端与一按键模块相连；所述电源模块经所述滤波模块分别与所述单片机、所述第一驱动电路、所述第二驱动电路、所述烧录模块以及所述按键模块的供电端相连。

在本发明一实施例中，所述单片机采用STC15F204EA。

在本发明一实施例中，所述第一驱动电路以及所述第二驱动电路均采用L293D芯片。

在本发明一实施例中，所述按键模块包括第一按键至第四按键。

在本发明一实施例中，所述滤波电路模块包括四个滤波电容。

进一步的，还提供一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒的控制方法，包括如下步骤：

步骤S1：对所述单片机进行初始化；

步骤S2：按下电源模块开关，当有电源输入时，通过所述按键模块控制所述单片机识别地址的开合，输出脉冲指令至驱动模块，以控制对应步进电机的转向以及速度；

步骤S3：所述单片机通过改变脉冲波占空比以控制步进电机的速度；所述单片机通过控制脉冲时序的先后顺序以控制步进电机的转向；所述单片机通过控制所述聚焦步进电机以及所述变焦步进电机实现待测镜头聚焦以及变焦；

步骤S4：所述聚焦步进电机以及所述变焦步进电机通过控制镜头的变倍组以及聚焦组，以达到极限长短焦后聚清，查看待测镜头是否合格。

在本发明一实施例中，所述按键模块中的所述第一按键用于将镜头的变倍组与聚焦组一起达到极限长焦，并且聚焦组在达到长焦后再往短焦方向走100step；所述第二键用于将镜头的变倍组与聚焦组一起达到极限短焦，并且聚焦组在达到短焦后再往长焦方向走100step；所述第三按键与所述第四按键用于镜头聚焦，查看成像是否清晰。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明所提出的一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒及其控制方法，该治具方便有效，并且可以根据产线员工需求，以及镜头的不同规格要求，更改参数，如编写步数、频率，能够对镜头的成像检测进行有效的管控和整理，解决了镜头成像管控的有效性和繁琐性。

附图说明

图1为本发明一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒中驱动控制电路的电路原理框图。

图2为本发明一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒中驱动控制电路一实施例中STC15F204EA电路图。

图3为本发明一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒中驱动控制电路一实施例L293D电路图。

图4为本发明一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒中驱动控制电路一实施例ISP烧录器接口电路图。

图5为本发明一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒中驱动控制电路一实施例电源模块电路图。

图6为本发明一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒中驱动控制电路一实施例按键模块电路图。

图7为本发明一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒中驱动控制电路一实施例滤波模块电路图。

图8为本发明一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒的控制方法中电路工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明提供一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒，包括：一壳体以及设置于该壳体内的驱动控制电路；驱动控制电路包括一单片机、一第一驱动模块、一第二驱动模块、一烧录模块、一电源模块以及一滤波电路；第一驱动模块以及第二驱动模块的输入分别与单片机的第一输出端以及第二输出端相连；第一驱动模块的输出端与一变焦步进电机相连；第二驱动模块的输出与一聚焦步进电机相连；烧录模块与单片机的ISP烧录器接口相连；单片机的第三输出端与一按键模块相连；电源模块经滤波模块与单片机、第一驱动电路、第二驱动电路、烧录模块以及按键模块的供电端相连。电路原理图参见图1。在本实施例中，该壳体的结构可根据驱动控制盒实际使用的现场环境具体进行设置。

进一步的，在本实施例中，单片机为STC15F204EA。具体电路原理图参见图2。STC15F204EA单片机是宏晶科技推出的新一代超低价A/D转换单片机单片机，1个时钟/机器周期，高速、高可靠，8路10位高速A/D转换，内部高精度R/C时钟，±1%温飘，彻底省掉外部昂贵的晶振，5MHz~35MHz宽范围可设置。

进一步的，在本实施例中，第一驱动模块、第二驱动模块均为L293D芯片。具体电路图参见图3。L293D有四个输出端，则可控制一个步进电机，电动镜头通常有变焦和聚焦两个步进电机驱动，因此需要2块L293D芯片驱动L293D提供双向驱动电流高达600毫安，电压从4.5V至36V可满足大部分的步进电机。本实施例采用了这样的连接方式驱动Focus组和Zoom组两个电机：E1，E2接控制使能端，控制电机的停转；IN1-IN4接单片机的输出端，用于控制电机的转向。L293D四倍高电流H桥驱动程序，兼容所有的TTL输入。每个输出都是推拉式驱动电路，与达林顿三极管和伪达林源。启用1,2EN驱动器和3,4EN驱动器。当使能输入为高电平时，相关的驱动器被启用和他们的输出处于活动状态，并在其输入端的同相。当使能输入为低，这些驱动器被禁用其输出关闭，在高阻抗状态。当适当的数据输入，每对驱动程序的形式一个完整的H桥可逆驱动器适用于电磁阀或电机应用。

进一步的，在本实施例中，为使得单片机能够实现更多功能还需要一烧录器接口，将一些简单的、必要的程序烧录进单片机，ISP烧录器接口电路图参见图4。

进一步的，在本实施例中，电源模块向单片机、第一驱动电路、第二驱动电路及烧录模块提5V电源，电源模块的具体电路图参见图5。

进一步的，在本实施例中，按键模块包括4个按键。具体电路图参见图6。在本实施例中，该按键电路中按键的设置可根据驱动控制盒实际使用的现场环境以及所采用的壳体具体结构对应进行具体设置。

进一步的，在本实施例中，滤波电路由4个滤波电容组成。具体电路图参见图7。

进一步的，在本实施例中，如图8所示，还提供一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒的控制方法，包括如下步骤：

步骤S1：对单片机进行初始化；

步骤S2：按下电源模块开关，当有电源输入时，通过按键模块控制单片机识别地址的开合，输出脉冲指令至驱动模块，以控制对应步进电机的转向以及速度；

步骤S3：单片机通过改变脉冲波占空比以控制步进电机的速度；单片机通过控制脉冲时序的先后顺序以控制步进电机的转向；单片机通过控制聚焦步进电机以及变焦步进电机实现待测镜头聚焦以及变焦；

步骤S4：聚焦步进电机以及变焦步进电机通过控制镜头的变倍组以及聚焦组，以达到极限长短焦后聚清，并根据厂内的逆投影仪标准，分不同像素的镜头，查看待测镜头是否合格。

进一步的，在本实施例中，按键模块中的所述第一按键用于将镜头的变倍组与聚焦组一起达到极限长焦，并且聚焦组在达到长焦后再往短焦方向走100step；第二键用于将镜头的变倍组与聚焦组一起达到极限短焦，并且聚焦组在达到短焦后再往长焦方向走100step；第三按键与第四按键用于镜头聚焦，查看成像是否清晰。

进一步的，在本实施例中，上述控制方法可以采用C语言编程实现并烧录进单片机，该编程应用模块化的设计方法，各子程序作为实现各部分的功能和过程，通过主程序不断对子程序的调用完成PWM脉宽控制、延时以及电机转动方向控制等部分设计。

单片机资源分配：

sbita0=P3^4;//houzuA+

sbita1=P3^5;//houzuA-

sbita2=P1^2;//qianzuA+

sbita3=P1^3;//qianzuA-

sbitb0=P1^4;//qianzuB+

sbitb1=P1^5;//qianzuB-

sbitb2=P3^6;//houzuB+

sbitb3=P3^7;//houzuB-

sbity1=P0^0;//前后组同时反转

sbity2=P0^1;//后组正转

sbity3=P3^2;//后组反转

sbity4=P3^3;//前组正转

sbity5=P1^0;//前组正转

sbity6=P1^7;//前组正转

PWM脉冲控制：本设计中采用定时器0产生定时中断来控制P1.0-P1.5与P3.5-P3.6的输出从而生成PWM波。中断程序如下：

voidInitTimer0(void)

{TMOD|=0x01;

TH0=0x0FF;//50us

TL0=0x0D2;

EA=1;

ET0=0;

TR0=0;

TCount=0;

}

voidTimer0_ISR(void)interrupt1

{TH0=0x0FF;

TL0=0x0D2;

TCount++;}

voidDelay_us(intt)

{unsignedinttt=0;

ET0=1;

TR0=1;

tt=t/50;

while(TCount<=tt)

{};

ET0=0;

TR0=0;

TCount=0;

}

Focus组与Zoom组转向以及速度子程序：通过改变占空比，来实现电机的速度控制；通过控制脉冲时序的先后顺序，来控制电机的转向，以达到Focus和Zoom的聚焦变焦。

Focus组：

voidqianzusteprun(bitdirectn,intspeed)

{

qianzuspeedlevel=speed;

qianzuturn=directn;

switch(qianstep_index)

{

case1:qianzuStep1;break;

case2:qianzuStep2;break;

case3:qianzuStep3;break;

case4:qianzuStep4;break;

}

Delay_us(qianzuspeedlevel);

if(qianzuturn==0)

{

qianstep_index++;

if(qianstep_index>4)

qianstep_index=1;

}

else

{

qianstep_index--;

if(qianstep_index<1)

qianstep_index=4;

}

}

/*****************************

//前组步进电机运动函数

输入参数为步长延时时间1000为1ms.

******************************/

voidqianzurun(bitstepdirection,intspeedlevel,intstep)

{intstepspeed;

stepspeed=speedlevel;

for(i=0;i<step;i++)

{qianzusteprun(stepdirection,stepspeed);

}

qianzuStop;

}

Zoom组：

voidhouzusteprun(bitdirectn,intspeed)

{houzuspeedlevel=speed;

houzuturn=directn;

switch(houstep_index)

{

case1:houzuStep1;break;

case2:houzuStep2;break;

case3:houzuStep3;break;

case4:houzuStep4;break;

}

Delay_us(houzuspeedlevel);

if(houzuturn==0)

{

houstep_index++;

if(houstep_index>4)

houstep_index=1;

}

else

{houstep_index--;

if(houstep_index<1)

houstep_index=4;

}

}

voidhouzurun(bitstepdirection,intspeedlevel,intstep)

{intstepspeed;

stepspeed=speedlevel;

for(i=0;i<step;i++)

{

houzusteprun(stepdirection,stepspeed);

}houzuStop;}

b表示正反转步数，m表示focus组到达极限的是的判断。

if(y1==0){

for(b=0;b<800;b++){

Mrun(lensout,750);m=1;

}if(m==1)

{qianzurun(lensin,750,100);}

}

if(y2==0){

for(b=0;b<800;b++){

Mrun(lensin,750);m=1;

}if(m==1)

{qianzurun(lensout,750,100);}

}

if(y3==0)//后组镜头向内

{

qianzurun(lensout,3000,1);

}

if(y4==0)//后组镜头向外

{

qianzurun(lensin,3000,1);

}

综上所述，本发明提供的上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒，其特征在于，包括：一壳体以及设置于该壳体内的驱动控制电路；所述驱动控制电路包括一单片机、一第一驱动模块、一第二驱动模块、一烧录模块、一电源模块以及一滤波电路；所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块的输入分别与所述单片机的第一输出端以及第二输出端相连；所述第一驱动模块的输出端与一变焦步进电机相连；所述第二驱动模块的输出与一聚焦步进电机相连；所述烧录模块与所述单片机的ISP烧录器接口相连；所述单片机的第三输出端与一按键模块相连；所述电源模块经所述滤波模块分别与所述单片机、所述第一驱动电路、所述第二驱动电路、所述烧录模块以及所述按键模块的供电端相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒，其特征在于，所述单片机采用STC15F204EA。

3.根据权利要求1所述的一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒，其特征在于，所述第一驱动电路以及所述第二驱动电路均采用L293D芯片。

4.根据权利要求1所述的一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒，其特征在于，所述按键模块包括第一按键至第四按键。

5.根据权利要求1所述的一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒，其特征在于，所述滤波电路模块包括四个滤波电容。

6.一种基于权利要求1至5任一项所述的一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：对所述单片机进行初始化；

步骤S2：按下电源模块开关，当有电源输入时，通过所述按键模块控制所述单片机识别地址的开合，输出脉冲指令至驱动模块，以控制对应步进电机的转向以及速度；

步骤S3：所述单片机通过改变脉冲波占空比以控制步进电机的速度；所述单片机通过控制脉冲时序的先后顺序以控制步进电机的转向；所述单片机通过控制所述聚焦步进电机以及所述变焦步进电机实现待测镜头聚焦以及变焦；

步骤S4：所述聚焦步进电机以及所述变焦步进电机通过控制镜头的变倍组以及聚焦组，以达到极限长短焦后聚清，查看待测镜头是否合格。

7.根据权利要求6所述的一种用于产线变焦镜头看相的驱动控制盒的控制方法，其特征在于，所述按键模块中的所述第一按键用于将镜头的变倍组与聚焦组一起达到极限长焦，并且聚焦组在达到长焦后再往短焦方向走100step；所述第二键用于将镜头的变倍组与聚焦组一起达到极限短焦，并且聚焦组在达到短焦后再往长焦方向走100step；所述第三按键与所述第四按键用于镜头聚焦，查看成像是否清晰。