CN107193228A - 基于stc89c52单片机的双相机同步触发控制器 - Google Patents

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袁艳
白清
苏丽娟
严强强
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    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明公开了一种基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器，包括：STC89C52单片机；电源模块，与所述单片机的供电引脚连接；时钟模块，与所述单片机的时钟控制引脚连接；驱动放大模块，与所述单片机的输出引脚连接，用于对所述单片机的输出信号进行放大；以及串口输入模块，与所述单片机的异步串口通信引脚连接，用于接收上位机的触发指令；其中，所述单片机用于根据所述触发指令生成相应的触发信号，所述触发信号通过所述驱动放大模块放大后用于同步触发两个相机进行图像采集。本发明具有如下优点：低成本、低功耗；采用铝制外壳封装，降低了触发器重量，提高了抗冲击性和抗压性，并且外观简洁美观。

Description

基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器
技术领域
本发明涉及遥感探测技术领域，具体涉及一种基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器。
背景技术
根据遥感探测成像要求，两台探测器的成像需要在时间上同步，双相机的同步精度将直接影响成像质量。为了保证两台相机能够在同一时刻对同一地物进行图像采集，就需要对两台相机进行同时触发。
目前相机触发方式分为软件触发和硬件触发两种。由于本实验采用的图像采集卡不易实现软触发，而且软触发延时比较长，不能测量具体的延时时间，所以本实验采用硬件外触发的方式。这种方法比较容易实现，而且可以精确测量出同步信号的误差，并加以矫正。硬触发需要设计同步触发控制器，产生所需的同步触发信号。
相机触发模式分为自由触发模式、外部电平触发模式和外部沿触发模式。
自由触发模式下，相机内部产生曝光信号，曝光时间和周期是根据相机设定的参数进行的。由于本实验两个相机是不同型号的，内部触发电路不完全一致，所以自由触发模式不能保证两个相机的同步。
外部电平触发模式下，外部给出的触发信号直接转换成相机内部的曝光时间，外部给出的电平时间就是曝光时间，相机内部设置的曝光时间不再起作用。由于外部电平触发信号宽度不容易精确控制，所以转换成曝光时间有一定的偏差。
外部沿触发模式，分为两种，一是上升沿触发，另外是下降沿触发。该触发模式下，相机内部的曝光信号在外部触发信号的上升沿(或下降沿)开始的时候启动曝光，根据设定的曝光时间进行曝光，曝光完成时刻开始图像输出。这种方式比较容易实现双相机同步曝光，因此本实验选用下降沿触发模式。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器。
为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器，包括：单片机，所述单片机为STC89C52单片机；电源模块，与所述单片机的供电引脚连接；时钟模块，与所述单片机的时钟控制引脚连接；驱动放大模块，与所述单片机的输出引脚连接，用于对所述单片机的输出信号进行放大；以及串口输入模块，与所述单片机的异步串口通信引脚连接，用于接收上位机的触发指令；其中，所述单片机用于根据所述触发指令生成相应的触发信号，所述触发信号通过所述驱动放大模块放大后用于同步触发两个相机进行图像采集。
根据本发明实施例的基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器，低成本、低功耗；同步触发控制器采用铝制外壳封装，降低了触发器重量，提高了抗冲击性和抗压性，并且外观简洁美观。
另外，根据本发明上述实施例的基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，还包括：复位电路，与所述单片机的复位引脚连接。
进一步地，所述单片机、所述电源模块、所述时钟模块、所述驱动放大模块、所述串口输入模块和所述复位电路集成在一个PCB板上，所述PCB板通过铝制壳体进行封装，内部接口通过固定在壳体上的接插件与外部设备连接，所述壳体包括一个电源接口、一个串口输入接口和两个同步输出接口。
进一步地，所述PCB板长为9cm且宽为5cm，所述壳体长、宽和高分别为10cm、6cm和2cm。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例的基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器的原理框图；
图2是本发明一个实施例的同步触发控制器的程序流程图；
图3是本发明一个实施例的同步触发控制器的输出波形图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
以下结合附图描述根据本发明实施例的基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器。
请参考图1，一种基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器，包括STC89C52单片机、电源模块、时钟模块、驱动放大模块和串口输入模块。
其中，电源模块与所述单片机的供电引脚连接。电源模块用于整个电路的供电，包括单片机芯片以及外围电路。
时钟模块与所述单片机的时钟控制引脚连接。单片机内部是由许多诸如触发器等构成的时序电路组成的，只有通过时钟才能使单片机工作。具体工作时，单片机外部接上振荡器提供高频脉冲经过分频处理后，成为单片机内部的时钟信号，作为片内各部件协调工作的控制信号。
STC89C52单片机，作为同步触发控制器的核心控制芯片，通过写入的程序实现触发信号的逻辑生成。
驱动放大模块与所述单片机的输出引脚连接。由于单片机输出的脉冲信号比较弱，不足以驱动相机的触发电路，所以需要通过驱动放大模块对单片机输出的信号进行放大处理。
串口输入模块与所述单片机的异步串口通信引脚连接。串口输入模块通过RS232串口接收来自上位机的触发指令。
通过本发明实施例的基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器，单片机接收命令和数据是由上位机通过RS232串口输入，单片机接收到触发指令后，利用自身的定时器产生延时，通过改变定时器的计数初值来调节触发信号的周期，信号调理部分将信号进行增强之后输出，对相机进行同步触发。各个部分协调起来就能实现系统所要求的同步触发控制的功能，保证相机同步采集。
在本发明的一个实施例中，基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器还包括复位电路，复位电路与所述单片机的复位引脚连接。复位电路用于把单片机寄存器的数据刷新为默认数据。单片机在运算过程中由于干扰等原因造成寄存器数据混乱不能使其正常执行程序或产生的结果不正确时均需要复位，以使程序重新开始运行。
在本发明的一个实施例中，利用KEIL4单片机C语言软件开发系统，按照图2编写触发器程序，然后将程序烧录到单片机中。
图3是同步触发控制器输出波形，利用高精度示波器监测同步触发器输出的触发信号，从波形上可以看出同步触发控制器输出的两路信号基本是同步的。
在本发明的一个实施例中，单片机、所述电源模块、所述时钟模块、所述驱动放大模块、所述串口输入模块和所述复位电路集成在一个PCB板上，所述PCB板通过铝制壳体进行封装，内部接口通过固定在壳体上的接插件与外部设备连接，所述壳体包括一个电源接口、一个串口输入接口和两个同步输出接口。同步触发控制器采用铝制外壳封装，降低了触发器重量，提高了抗冲击性和抗压性，并且外观简洁美观。
进一步地，所述PCB板长为9cm且宽为5cm，所述壳体长、宽和高分别为10cm、6cm和2cm。
另外，本发明实施例的基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (4)

1.一种基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器，其特征在于，包括：
单片机，所述单片机为STC89C52单片机；
电源模块，与所述单片机的供电引脚连接；
时钟模块，与所述单片机的时钟控制引脚连接；
驱动放大模块，与所述单片机的输出引脚连接，用于对所述单片机的输出信号进行放大；以及
串口输入模块，与所述单片机的异步串口通信引脚连接，用于接收上位机的触发指令；
其中，所述单片机用于根据所述触发指令生成相应的触发信号，所述触发信号通过所述驱动放大模块放大后用于同步触发两个相机进行图像采集。
2.根据权利要求1所述的基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器，其特征在于，还包括：
复位电路，与所述单片机的复位引脚连接。
3.根据权利要求2所述的基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器，其特征在于，所述单片机、所述电源模块、所述时钟模块、所述驱动放大模块、所述串口输入模块和所述复位电路集成在一个PCB板上，所述PCB板通过铝制壳体进行封装，内部接口通过固定在壳体上的接插件与外部设备连接，所述壳体包括一个电源接口、一个串口输入接口和两个同步输出接口。
4.根据权利要求3所述的基于STC89C52单片机的双相机同步触发控制器，其特征在于，所述PCB板长为9cm且宽为5cm，所述壳体长、宽和高分别为10cm、6cm和2cm。
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