CN202385364U - 工业相机智能补光控制器 - Google Patents

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魏琴
田军委
陈平易
吕俊峰
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Abstract

一种工业相机智能补光控制器，它包括：对整机进行控制的单片机系统；光强检测电路，该电路的输出端接单片机系统；定时控制电路电路，该电路的输出端接单片机系统；用于与外接计算机进行通信的串口通讯电路，该电路与单片机系统相连；用于指示系统中电流的电源指示电路，该电路的输出端接单片机系统；编程接口电路，该电路与单片机系统相连；端口驱动电路，该电路的输入端接单片机系统；功率驱动电路，该电路的输入端接端口驱动电路。本实用新型与现有的手动调光光源控制器相比，具有自动调光、自动调节补光强度、易于集成、检测质量高等优点，可在工业照相机上推广使用。

Description

工业相机智能补光控制器
技术领域
本实用新型属于工业自动检测技术领域，具体涉及到用来实现检测现场中对工业相机成像环境补光功能，以获得最佳的成像质量。
背景技术
在工业视觉检测领域，光照条件对检测系统成像质量有很大影响，直接影响到系统检测精度、识别效率、工作可靠性。视觉检测系统包含光源系统，目前常用的工业相机光源大多采用LED光源，针对应用环境不同有红、绿、蓝灯不同颜色光源，在可视环境下采用最多的是白光光源。根据光亮方式，目前常用光源有可调光源和固定亮度光源，其中可调光源应用普遍。
视觉检测系统所采用的白光光源大多采用手动方式实现光源流明调节，如北京微视凌志图像技术有限公司生产的SCHOTT系列光源、鹅颈式光源等，艾菲特光电技术有限公司生产的AFT-RL系列光源、AFT-BL系列光源、AFT-D系列光源控制器等，维视图像提供的LED光源及光源控制器等。目前市场上可调LED光源及控制器种类丰富，可满足不同领域的视觉检测要求。
上述的光源控制器均为手动调光，一旦调节好，系统补光强度不再变化，这种手动调光光源控制器，调节简单，在工作过程中，随着外界光亮的变化无法自动补光，光亮调节和测控系统是完全独立的两部分，在实际系统中操作不方便，无法通过计算机调节补光强度。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述手动调光光源控制器的缺点，提供一种自动调光、自动调节补光强度、易于集成、检测质量高的工业相机智能补光控制器。
解决上述技术问题所采用的技术方案是它包括：对整机进行控制的单片机系统；光强检测电路，该电路的输出端接单片机系统；定时控制电路电路，该电路的输出端接单片机系统；用于与外接计算机进行通信的串口通讯电路，该电路与单片机系统相连；用于指示系统中电流的电源指示电路，该电路的输出端接单片机系统；编程接口电路，该电路与单片机系统相连；端口驱动电路，该电路的输入端接单片机系统；功率驱动电路，该电路的输入端接端口驱动电路。
本实用新型的光强检测电路为：光敏电阻RT1的一端接地、另一端接单片机系统集成电路U的4脚并通过电阻R13接5V电源。
本实用新型的功率驱动电路为：三极管Q1的基极通过电阻R1接集成电路U2的18脚，三极管Q2的基极通过电阻R3接集成电路U2的16脚，三极管Q3的基极通过电阻R4接集成电路U2的14脚，三极管Q4的基极通过电阻R9接集成电路U2的12脚，三极管Q5的基极通过电阻R10接集成电路U2的9脚，三极管Q6的基极通过电阻R17接集成电路U2的7脚，三极管Q1的集电极接负载接口OUT1的2脚，三极管Q2的集电极接负载接口OUT2的2脚，三极管Q3的集电极接负载接口OUT3的2脚，三极管Q4的集电极接负载接口OUT4的2脚，三极管Q5的集电极接负载接口OUT5的2脚，三极管Q6的集电极接负载接口OUT6的2脚，三极管Q1～三极管Q6的发射极接地，负载接口OUT1～负载接口OUT6的1脚接12V电源，负载接口OUT1～负载接口OUT6与工业相机相连。
本实用新型采用了光强检测电路，检测环境光强，通过AD转换采集光强所对应电压，利用非线性拟合方法建立光强和电压的模型，实现光强的准确检测，输出到单片机系统；本实用新型与现有的手动调光光源控制器相比，具有自动调光、自动调节补光强度、易于集成、检测质量高等优点，可在工业照相机上推广使用。
附图说明
图1是本实用新型的电气原理图。
图2是本实用新型的电子线路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
实施例1
在图1中，本实施例的工业相机智能补光控制器由单片机系统、光强检测电路、定时控制电路、串口通讯电路、电源指示电路、编程接口电路、端口驱动电路、功率驱动电路连接构成。光强检测电路和定时控制电路的输出端接单片机系统，串口通讯电路与单片机系统相连，电源指示电路的输出端接单片机系统，编程接口电路与单片机系统相连，单片机系统的输出端接端口驱动电路，端口驱动电路的输出端接功率驱动电路。
在图2中，本实施例的光强检测电路由电阻R13、光敏电阻RT1连接构成。光敏电阻RT1的一端接地、另一端接单片机系统并通过电阻R13接5V电源。光敏电阻RT1检测环境光强，通过AD转换采集光强所对应电压，利用非线性拟合方法建立光强和电压的模型，实现光强的准确检测，输出到单片机系统。
本实施例的定时控制电路由集成电路U4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、插座JP2、插座JP3连接构成，集成电路U4的型号为SD2405API。集成电路U4的2脚接插座JP2的2脚、15脚接插座的4脚、电源端12脚接3.3V电源、地端8脚接地、11脚通过电阻R5接3.3V电源并通过电阻R8接单片机系统、10脚通过电阻R6接3.3V电源和单片机系统、9脚通过电阻R7接3.3V电源和单片机系统，插座JP2的3脚接3.3V电源，插座JP3的2脚接3.3V电源、1脚通过电阻R6接3.3V电源、3脚通过电阻R7接3.3V电源。
本实施例的单片机系统由集成电路U3、电阻R14、电容C6、电容C7连接构成，集成电路U3是单片机型号为C8051F300。集成电路U3的1脚接集成电路U4的9脚和插座JP3的3脚、2脚集成电路U4的10脚、3脚接3.3V电源和电源指示电路、4脚通过电阻R8接集成电路U4的11脚、8脚接电阻R14和电容C6以及电容C7连接构成的复位电路、5脚接端口驱动电路、6脚和7脚接串口通讯电路、9脚和10脚接编程接口电路。
本实施例的串口通讯电路由集成电路U1、电容C1～电容C4、插座JP1连接构成，集成电路U1的型号为MX232。集成电路U1的7脚接集成电路U3的6脚、8脚接集成电路U3的7脚、6脚和15脚分别接电容C3的两端、2脚接电容C1的一端、16脚接电容C1的另一端和5V电源、1脚和3脚分别接电容C2的两端、4脚和5脚分别接电容C4的两端、TXD端接插座JP1的3脚、RXD端接插座JP1的4脚。单片计算机通过串口通讯电路与外接计算机连接，实现计算机和控制器的信息交换，通过计算机发送光亮参数实现对工业相机的自动光亮调节。
本实施例的电源指示电路发光二极管DS1、电阻R2连接构成。发光二极管DS1的正极通过电阻R2接接3.3V电源、负极接地，发光二极管DS1指示电源接通或断开。
本实施例的编程接口电路由插座JP4、电阻R11、电阻R12、电阻R15、电阻R16、按钮S1、按钮S2连接构成。插座JP4的5脚接集成电路U3的8脚并通过电阻R16接7脚、4脚接集成电路U3的10脚并通过电阻R15和电阻R12接电源、电源端接电源、地端接地，按钮S1的一端通过电阻R11接电源、另一端接地，按钮S2的一端通过电阻R12接电源、另一端接地。
本实施例的端口驱动电路由集成电路U2构成，集成电路U2的型号为SN74ABT240DW。集成电路U2的2脚接集成电路U3的5脚、电源端接电源、地端接地，集成电路U2的7、9、12、14、16、18脚接功率驱动电路。
本实施例的功率驱动电路由三极管Q1～三极管Q6、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R9、电阻R10、电阻R17、负载接口OUT1～负载接口OUT6连接构成。三极管Q1的基极通过电阻R1接集成电路U2的18脚，三极管Q2的基极通过电阻R3接集成电路U2的16脚，三极管Q3的基极通过电阻R4接集成电路U2的14脚，三极管Q4的基极通过电阻R9接集成电路U2的12脚，三极管Q5的基极通过电阻R10接集成电路U2的9脚，三极管Q6的基极通过电阻R17接集成电路U2的7脚，三极管Q1的集电极接负载接口OUT1的2脚，三极管Q2的集电极接负载接口OUT2的2脚，三极管Q3的集电极接负载接口OUT3的2脚，三极管Q4的集电极接负载接口OUT4的2脚，三极管Q5的集电极接负载接口OUT5的2脚，三极管Q6的集电极接负载接口OUT6的2脚，三极管Q1～三极管Q6的发射极接地，负载接口OUT1～负载接口OUT6的1脚接12V电源，负载接口OUT1～负载接口OUT6用于与工业相机相连，为工业相机提供控制信号。

Claims (3)

1.一种工业相机智能补光控制器，其特征在于它包括：
对整机进行控制的单片机系统；
光强检测电路，该电路的输出端接单片机系统；
定时控制电路电路，该电路的输出端接单片机系统；
用于与外接计算机进行通信的串口通讯电路，该电路与单片机系统相连；
用于指示系统中电流的电源指示电路，该电路的输出端接单片机系统；
编程接口电路，该电路与单片机系统相连；
端口驱动电路，该电路的输入端接单片机系统；
功率驱动电路，该电路的输入端接端口驱动电路。
2.按照权利要求1所述的工业相机智能补光控制器，其特征在于所述的光强检测电路为：光敏电阻RT1的一端接地、另一端接单片机系统集成电路U的4脚并通过电阻R13接5V电源。
3.按照权利要求1所述的工业相机智能补光控制器，其特征在于所述的功率驱动电路为：三极管Q1的基极通过电阻R1接集成电路U2的18脚，三极管Q2的基极通过电阻R3接集成电路U2的16脚，三极管Q3的基极通过电阻R4接集成电路U2的14脚，三极管Q4的基极通过电阻R9接集成电路U2的12脚，三极管Q5的基极通过电阻R10接集成电路U2的9脚，三极管Q6的基极通过电阻R17接集成电路U2的7脚，三极管Q1的集电极接负载接口OUT1的2脚，三极管Q2的集电极接负载接口OUT2的2脚，三极管Q3的集电极接负载接口OUT3的2脚，三极管Q4的集电极接负载接口OUT4的2脚，三极管Q5的集电极接负载接口OUT5的2脚，三极管Q6的集电极接负载接口OUT6的2脚，三极管Q1～三极管Q6的发射极接地，负载接口OUT1～负载接口OUT6的1脚接12V电源，负载接口OUT1～负载接口OUT6与工业相机相连。
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