CN203014770U - 一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，包括光控电路、电桥电路和可重触发器电路。所述的光控电路可以根据现场环境的光线强弱状态的变化而输出一个上升沿或者下降沿；所述的可重触发器电路接收到光控电路输出的状态值以后在输出端输出一个高电平脉冲，并输送到所述的电桥电路；所述的电桥电路采集相应的脉冲信号，从而驱动双滤光片切换器切换到相对应的滤光片。本实用新型取消了传统驱动方式必需的电桥芯片，因此，不会直接占用系统的CPU资源，简化了对双滤光片切换器的控制方式，同时，整个电路结构简单、成本低廉，有利于系统成本的控制。

Description

一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路

技术领域

本实用新型涉及视频监控摄像领域，尤其是涉及一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路。 

背景技术

双滤光片切换器，应用于监控摄像机中以过滤红外线，让其截止或者通过，从而修正白天偏色问题，提升夜晚亮度。双滤光片切换器是由滤光片和动力部分构成，其质量优劣取决于三个方面：一是滤光片，一是动力驱动部分，一是控制电路。 

目前，在视频监控领域的双滤光片切换器驱动应用领域中，传统的驱动控制方式是：由光敏电阻构成光控电路，输送一个电平到CPU的一个I/O口，再由CPU进行判断后通过两个I/O口分别输出两路控制信号到电桥芯片电路，从而驱动双滤光片切换器进行滤光片的切换。整个切换实现过程不但需要对CPU进行编程，而且用到了CPU的3个可编程I/O口，既增加了编程设计的工作量，又占用了CPU资源，不利于系统的稳定性；同时，光敏电阻本身由非环保材料制成且响应速度慢，不符合行业发展的要求；另外，电桥芯片价格较贵，也不利于整机的成本控制。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，在不占用CPU资源的同时提升系统运行的稳定性，同时结构简单、易于实现，并有利于系统成本控制和环保。 

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，主要包括光控电路、电桥电路和可重触发器电路。所述的可重触发器电路连接在所述的光控电路和电桥电路之间，所述的电桥电路直接与双滤光片切换器连接相通并驱动双滤光片切换器工作。 

进一步地，所述的光控电路由光敏传感器、晶体管、限流电阻和分压电阻组成，其中，所述的光敏传感器的阳极连接到供电端，阴极则通过一个限流电阻连接到其中一个晶体管的基极、同时连接一个分压电阻到地，该晶体管的集电极则通过一个电阻 上拉到光敏传感器的阳极供电端、同时通过一个限流电阻连接到另外一个晶体管的基极，该另外一个晶体管的集电极通过一个电阻上拉至供电端、同时作为光控电路的输出脚，所述的晶体管的发射极则均直接接地。 

进一步地，所述的可重触发器电路主要包括一个精密双单稳态可重触发器，其中，所述的可重触发器的第2脚和第14脚均分别接一个电阻到供电端，并且第1脚和第2脚之间、第14脚和第15脚之间均接了一个电容器，其中的两个电阻和两个电容器分别构成了两个RC振荡电路。 

进一步地，所述的电桥电路主要由两个NPN晶体管和四个PNP晶体管组成，所述的两个NPN晶体管构成开关电路，所述的四个PNP晶体管构成了H桥电路。 

与现有技术相比，本实用新型采用一个可重触发器并通过电桥电路的电路控制方式来直接驱动双滤光片切换器，取消了传统驱动方式必需的电桥芯片，因此，不会直接占用系统的CPU资源，减轻了系统软件设计工作量，也简化了对双滤光片切换器的控制方式，并且系统控制更加稳定、可靠，同时，主要由晶体管构成的电桥电路成本低廉，并且稳定可靠，有利于系统成本的控制。 

附图说明

图1为本实用新型一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路的原理框图。 

图2为图1中的光控电路的电路结构图。 

图3为图1中的可重触发器的电路结构图。 

图4为图1中的电桥电路的电路结构图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。 

如图1所示，一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，主要包括三个部分，光控电路，根据现场环境的光线强弱状态的变化而输出一个上升沿或者下降沿；可重触发器电路，用于接收到光控电路输出的状态值以后在输出端输出一个高电平脉冲，并输送到所述的电桥电路；电桥电路，用于驱动双滤光片切换器切换到相应的滤光片。当光控电路通过输出上升沿或者下降沿的方式进入到可重触发器电路的输入端后，可重触发器电路接收到信号以后输出相应的脉冲到电桥电路，电桥电路则以可重触发器输出的脉冲为指令来驱动双滤光片切换器。 

如图2所示，所述的光控电路由光敏传感器、晶体管、限流电阻和分压电阻组成。其中，U1为新型环保光敏传感器，U1的阳极即第2脚接到VCC_5V供电端，U1的阴极 即第1脚接光控阀值电阻R1和滤波电容C1的一端，光控阀值电阻R1和滤波电容C1的另一端则接地，同时，U1的阴极即第1脚还通过限流电阻R2与NPN晶体管Q1的基极相连；NPN晶体管Q1的集电极通过电阻R3连接到光敏传感器的阳极供电端VCC_5V，同时通过限流电阻R4连接到NPN晶体管Q2的基极，NPN晶体管Q2的基极连接一个电阻R5之后连接到地，确保NPN晶体管Q2能够可靠导通，NPN晶体管Q2的集电极则通过电阻R6连接到VCC_3.3V供电端，并作为光控电路的输出端，将输出端命名为CD_OUT。其中，NPN晶体管Q1、Q2的发射极均直接接地。 

如图3所示，所述的可重触发器电路主要包括一个精密双单稳态可重触发器，其中，U2为精密双单稳态可重触发器，光控电路的输出端CD_OUT连接到可重触发器U2的触发输入端第4脚和第11脚，当监控环境为白天状态时，光控电路输出端CD_OUT为高电平，当监控环境状态由白天转到晚上的过程中，光控电路输出端CD_OUT的电平由高向低变化；当可重触发器U2的第11脚为下降沿状态且第4脚为低电平时，可重触发器U2的第10脚即输出一个高电平脉冲IRCUT_N，此脉冲的宽度τ＝0.7(R8*C3)；当监控环境状态从晚上转到白天的过程中，光控电路输出端CD_OUT的电平由低向高变化，当可重触发器U2的第4脚为上升沿状态且第11脚为高电平时，可重触发器U2的第6脚则输出一个高电平脉冲IRCUT_P，此脉冲的宽度τ＝0.7(R7*C2)。为满足系统正常运行，所述的可重触发器的第2脚和第14脚均分别接到3.3V供电端，所述的两个RC振荡电路中的电阻值均相等，电容值也相等。 

如图4所示，所述的电桥电路主要由两个NPN晶体管和四个PNP晶体管组成，所述的两个NPN晶体管的发射极均直接接地构成开关电路，所述的四个PNP晶体管则构成了H桥电路。所述的可重触发器U2第6脚输出的一个高电平脉冲IRCUT_P通过电阻R9连接到NPN晶体管Q3的基极，NPN晶体管Q3的集电极通过电阻R11连接到VCC_12V，同时，NPN晶体管Q3的集电极通过电阻R13、R14分别连接到PNP晶体管Q8、Q5的基极，PNP晶体管Q5的发射极连接到VCC_12V，其集电极则连接到双滤光片切换器IRCUT的第2脚和滤波电容C4的一端，滤波电容C4的另一端接地，PNP晶体管Q8的集电极也接地，PNP晶体管Q8的发射极则连接到限流电阻R17的一端，限流电阻R17的另一端连接到双滤光片切换器IRCUT的第1脚和滤波电容C5的一端，滤波电容C5的另一端接地；可重触发器U2第10脚输出的一个高电平脉冲IRCUT_N通过电阻R10连接到NPN晶体管Q4的基极，NPN晶体管Q4的集电极通过电阻R12连接到VCC_12V，同时通过电阻R15、R16分别连接到PNP晶体管Q6、Q7的基极，PNP晶体管Q6的发射极连接 到双滤光片切换器IRCUT的第2脚，其集电极则接地。PNP晶体管Q7的发射极连接到VCC_12V，其集电极连接到限流电阻R17的一端，限流电阻R17的另一端连接到双滤光片切换器IRCUT的第1脚。当IRCUT_P为高电平脉冲时，NPN晶体管Q3导通，在其导通后则迫使PNP晶体管Q5、Q8也导通，最后流经双滤光片切换器IRCUT形成一个通路，此时双滤光片切换器IRCUT内部形成电磁场，在电磁场的作用下，双滤光片切换器IRCUT的磁杆带动滤光片往一个方向移动；当IRCUT_N为高电平脉冲时，NPN晶体管Q4导通，在其导通后则迫使PNP晶体管Q6、Q7导通，最后流经双滤光片切换器IRCUT形成一个通路，此时双滤光片切换器IRCUT内部形成电磁场，在电磁场的作用下，双滤光片切换器IRCUT的磁杆带动滤光片往另一个方向移动；当可重触发器U2的输出端无脉冲输出时，则双滤光片切换器IRCUT保持原状态不变。 

本实用新型采用上述电路结构组合后，实现了基于可重触发器并通过电桥电路即可控制和驱动双滤光片切换器，完全不占用CPU的任何资源，可以省去系统控制软件编程的工作量，并且电路结构简单，容易实现，系统运行稳定、可靠，所用的电子元器件来源丰富，也有利于系统成本的控制。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (9)

1. 一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，主要包括光控电路和电桥电路，其特征在于：还包括可重触发器电路，所述的可重触发器电路连接在所述的光控电路和电桥电路之间，所述的电桥电路直接与双滤光片切换器连接相通并驱动双滤光片切换器工作。

2. 根据权利要求1所述的一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，其特征在于：所述的光控电路由光敏传感器、晶体管、限流电阻和分压电阻组成，其中，所述的光敏传感器的阳极连接到供电端，阴极则通过一个限流电阻连接到其中一个晶体管的基极、同时连接一个分压电阻到地，该晶体管的集电极则通过一个电阻上拉到光敏传感器的阳极供电端、同时通过一个限流电阻连接到另外一个晶体管的基极，该另外一个晶体管的集电极通过一个电阻上拉至供电端、同时作为光控电路的输出脚，所述的晶体管的发射极则均直接接地。

3. 根据权利要求2所述的一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，其特征在于：所述的光敏传感器的阳极连接到5V供电端，所述的光控电路的输出端的晶体管的集电极通过电阻上拉至3.3V供电端。

4. 根据权利要求2或者3所述的一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，其特征在于：所述的晶体管均为NPN晶体管。

5. 根据权利要求1所述的一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，其特征在于：所述的可重触发器电路主要包括一个精密双单稳态可重触发器，其中，所述的可重触发器的第2脚和第14脚均分别接一个电阻到供电端，并且，第1脚和第2脚之间、第14脚和第15脚之间均接了一个电容器，其中的两个电阻和两个电容器分别构成了两个RC振荡电路。

6. 根据权利要求5所述的一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，其特征在于：所述的可重触发器的第2脚和第14脚均分别接到3.3V供电端。

7. 根据权利要求5所述的一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，其特征在于：所述的两个RC振荡电路中的电阻值均相等，电容值也相等。

8. 根据权利要求1所述的一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，其特征在于：所述的电桥电路主要由两个NPN晶体管和四个PNP晶体管组成，所述的两个NPN晶体管构成开关电路，所述的四个PNP晶体管构成了H桥电路。

9. 根据权利要求8所述的一种基于可重触发器的双滤光片切换器驱动电路，其特征在于：所述的两个NPN晶体管的发射极均直接接地。

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