CN204540159U - 按键式聚焦拍摄培养物的人工气候箱 - Google Patents
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Abstract
按键式聚焦拍摄培养物的人工气候箱，通过两个手轮使得摄像头作平面直线移动而对准目标，以两个按键控制步进电机让摄像头上下移动以调节拍摄物距，并当拍摄时光照不足时，自动短暂地点亮照明LED灯。三套直线轴位移装置以相互垂直的方式通过有关销钉孔叠加到一起，摄像头安装在第三套直线轴位移装置的滑台上，计算机RS232C接口的输出联络线RTS通过交流固态继电器控制市电供给照明LED灯；两个不可重触发单脉冲发生器的上升沿触发端TR+分别受到一个按键的控制，它俩的信号输出端Q分别连接到步进电机驱动电路的正转控制线和反转控制线。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物实验领域的生物培养设备，具体涉及一种按键式聚焦拍摄培养物的人工气候箱。
背景技术
《视频记录可调光波光照培养箱》（ZL 2013205546840，授权公告日：2014-02-05）提出了一种视频记录培养生物的技术方案。由于摄像头是从光照培养箱外面往光照培养箱里面拍摄，拍摄不容易对准也不便聚焦清晰目标。拍摄所涉照明与所谓可调光波的关系也没有说明。而对于模拟各种气候条件的人工气候箱，还得考虑拍摄时的照明条件。
发明内容
本实用新型提供一种按键式聚焦拍摄培养物的人工气候箱，该人工气候箱使用一个手轮操作摄像头在X轴方向移动，使用另一个手轮操作摄像头在Y轴方向移动，摄像头因此寻找到拍摄目标；按压一个按键使得步进电机正转，按压另一个按键使得步进电机反转，摄像头因此可以上下移动而得以聚焦清晰拍摄目标；拍摄时光照不足的情况下照明LED灯会短暂地发光。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括一台人工气候箱、三套直线轴位移装置、两个金属手轮盖、两个手轮、两个手轮定位螺母、一个摄像头、一台计算机、一个步进电机、一个联轴器、一个步进电机架、步进电机驱动电路、两个不可重触发单脉冲发生器、两个按键、一个交流固态继电器、一个照明LED灯以及+5V电源；其中，计算机RS232C接口的输出联络线RTS经过电平转换电路MAX232以后与+5V电源的负极分别连接到一个交流固态继电器的两个输入控制端，交流固态继电器的两个输出受控端与市电以及照明LED灯组成串联回路；两个不可重触发单脉冲发生器的上升沿触发端TR+分别连接有一个下拉电阻，还分别连接到两个按键的一端，两个按键的另一端都连接到+5V电源的正极，两个不可重触发单脉冲发生器的信号输出端Q分别连接到步进电机驱动电路的正转控制线和反转控制线，步进电机驱动电路的输出与步进电机配合；第一套直线轴位移装置通过其金属底板上的销钉孔安置在人工气候箱内部的顶部，第一套直线轴位移装置的滚珠丝杆依次穿过人工气候箱的墙壁以及第一个金属手轮盖，然后紧密接触第一个手轮的轴，该手轮的轴是一个空心的金属圆柱，其外径比内径大0.5cm，所述滚珠丝杆至此缩减其直径以便穿过并且穿过该手轮的轴心，所述金属手轮盖背靠人工气候箱的外墙固定，第一个手轮定位螺母从该滚珠丝杆的外端以螺纹旋入的方式安置到该滚珠丝杆之上并抵住第一个手轮；第二套直线轴位移装置通过其金属底板上的销钉孔以及第一套直线轴位移装置的滑台上的销钉孔安置到第一套直线轴位移装置的滑台上；第二套直线轴位移装置的滚珠丝杆依次穿过人工气候箱的墙壁以及第二个金属手轮盖，然后紧密接触第二个手轮的轴，该手轮的轴是一个空心的金属圆柱，其外径比内径大0.5cm，第二套直线轴位移装置的滚珠丝杆至此缩减其直径以便穿过并且穿过第二个手轮的轴心，然后与第二个手轮定位螺母以螺纹旋入的方式结合，第二个手轮定位螺母抵住第二个手轮，第二个金属手轮盖背靠人工气候箱的外墙固定；第三套直线轴位移装置通过其第一块金属板上的销钉孔以及第二套直线轴位移装置的滑台上的销钉孔安置到第二套直线轴位移装置的滑台上；这三套直线轴位移装置的滚珠丝杆相互垂直；第三套直线轴位移装置的滚珠丝杆通过联轴器连接到步进电机的轴；步进电机安置在步进电机架上，步进电机架固定到第三套直线轴位移装置的金属底板上；摄像头安装在第三套直线轴位移装置的滑台上，通过摄像头的USB电缆连接到计算机的USB接口。
所述一套直线轴位移装置包括两根光轴、一根滚珠丝杆、两个法兰直线轴承、三个直线轴承、三个螺母座、一个滑台、两块金属板以及一块金属底板；其中，两根光轴以及滚珠丝杆彼此平行，各自穿过一个直线轴承，这三个直线轴承上各自配合有一个螺母座，滑台是一个金属板，滑台上面开设有销钉孔，滑台通过螺丝同时固定在上述三个螺母座上；两块金属板各自开设有左、中、右三个圆孔，第一根光轴的两端分别安装在这两块金属板的左圆孔上，通过这两个左圆孔上的螺丝固定，第二根光轴的两端分别安装在这两块金属板的右圆孔上，通过这两个右圆孔上的螺丝固定；两块金属板上中间的圆孔各自通过螺丝安装一个法兰直线轴承，滚珠丝杆的一端安置在第一块金属板上的法兰直线轴承中，滚珠丝杆的另一端穿过第二块金属板上的法兰直线轴承，以便配合手轮或者步进电机；两块金属板都安置在直线轴位移装置的金属底板上，两块金属板以及金属底板上分别开设有销钉孔。
本实用新型的有益效果是：在不影响人工气候箱工作状态的情况下，满足了视频观察的三个基本需要：1）人工操作两个手轮使得摄像头通过作平面直线移动对准目标，2）通过按动两个按键让摄像头上下直线移动以调节拍摄物距，3）需要拍摄但又光照不足时，自动短暂地点亮照明LED灯。
附图说明：
下面结合附图进一步说明本实用新型。
图1是本实用新型的方框图，摄像头位于人工气候箱的上部。
图中，1. 人工气候箱，2. 计算机，21. 计算机的USB接口，52. 计算机RS232C接口，3. 摄像头，4. 三套直线轴位移装置，5. 步进电机，51. 第一个按键，52. 第二个按键，53. 第一个不可重触发单脉冲发生器，54. 第二个不可重触发单脉冲发生器，55. 步进电机驱动电路，6. 交流固态继电器，7. 照明LED灯。
具体实施方式
图1中，第一个不可重触发单脉冲发生器（53）与第二个不可重触发单脉冲发生器（54）的上升沿触发端TR+分别连接有下拉电阻R1与R2。按压第一个按键（51）一次，第一个不可重触发单脉冲发生器（53）的TR+端出现一个由0到1的眺变，这触发不可重触发单脉冲发生器（53）产生一个也只能产生一个脉冲，送往步进电机驱动电路（55）的正转控制线。按压第二个按键（52）一次，第二个不可重触发单脉冲发生器（54）的TR+端出现一个由0到1的眺变，这触发第二个不可重触发单脉冲发生器（54）产生一个也只能产生一个脉冲，送往步进电机驱动电路（55）的反转控制线。因此，两个按键可以操作步进电机（5）正转或者反转。
图1中，计算机RS232C接口（22）的输出联络线RTS经过电平转换电路例如MAX232连接到交流固态继电器（6）的输入控制端。计算机（2）通过软件分析图像，如果发现光照不足以拍摄清晰的照片，就从RTS线输出一个高电平脉冲，让交流固态继电器（6）导通，市电因此经过交流固态继电器（6）的两个输出受控端供给照明LED灯，使之发光一会。
图1中，三套直线轴位移装置（4）结构难于线条图描述，实质上就是三套直线轴位移装置以相互垂直的方式通过有关销钉孔叠加到一起，请到淘宝网上检索参考。三套直线轴位移装置（4）安装在人工气候箱（1）内部的顶部，摄像头（3）安装在三套直线轴位移装置（4）的第三套直线轴位移装置的滑台上，通过摄像头的USB电缆连接到计算机的USB接口（21）。其中，两个手轮的转动由于摩擦会带动与其紧密接触的两个滚珠丝杆旋转，步进电机（5）的转动通过联轴器带动第三根滚珠丝杆旋转，摄像头因此可以作三维直线运动。
Claims (2)
1.按键式聚焦拍摄培养物的人工气候箱，其特征是：包括一台人工气候箱、三套直线轴位移装置、两个金属手轮盖、两个手轮、两个手轮定位螺母、一个摄像头、一台计算机、一个步进电机、一个联轴器、一个步进电机架、步进电机驱动电路、两个不可重触发单脉冲发生器、两个按键、一个交流固态继电器、一个照明LED灯以及+5V电源；其中，计算机RS232C接口的输出联络线RTS经过电平转换电路MAX232以后与+5V电源的负极分别连接到一个交流固态继电器的两个输入控制端，交流固态继电器的两个输出受控端与市电以及照明LED灯组成串联回路；两个不可重触发单脉冲发生器的上升沿触发端TR+分别连接有一个下拉电阻，还分别连接到两个按键的一端，两个按键的另一端都连接到+5V电源的正极，两个不可重触发单脉冲发生器的信号输出端Q分别连接到步进电机驱动电路的正转控制线和反转控制线，步进电机驱动电路的输出与步进电机配合；第一套直线轴位移装置通过其金属底板上的销钉孔安置在人工气候箱内部的顶部，第一套直线轴位移装置的滚珠丝杆依次穿过人工气候箱的墙壁以及第一个金属手轮盖，然后紧密接触第一个手轮的轴，该手轮的轴是一个空心的金属圆柱，其外径比内径大0.5cm，所述滚珠丝杆至此缩减其直径以便穿过并且穿过该手轮的轴心，所述金属手轮盖背靠人工气候箱的外墙固定，第一个手轮定位螺母从该滚珠丝杆的外端以螺纹旋入的方式安置到该滚珠丝杆之上并抵住第一个手轮；第二套直线轴位移装置通过其金属底板上的销钉孔以及第一套直线轴位移装置的滑台上的销钉孔安置到第一套直线轴位移装置的滑台上；第二套直线轴位移装置的滚珠丝杆依次穿过人工气候箱的墙壁以及第二个金属手轮盖，然后紧密接触第二个手轮的轴，该手轮的轴是一个空心的金属圆柱，其外径比内径大0.5cm，第二套直线轴位移装置的滚珠丝杆至此缩减其直径以便穿过并且穿过第二个手轮的轴心，然后与第二个手轮定位螺母以螺纹旋入的方式结合，第二个手轮定位螺母抵住第二个手轮，第二个金属手轮盖背靠人工气候箱的外墙固定；第三套直线轴位移装置通过其第一块金属板上的销钉孔以及第二套直线轴位移装置的滑台上的销钉孔安置到第二套直线轴位移装置的滑台上；这三套直线轴位移装置的滚珠丝杆相互垂直；第三套直线轴位移装置的滚珠丝杆通过联轴器连接到步进电机的轴；步进电机安置在步进电机架上，步进电机架固定到第三套直线轴位移装置的金属底板上；摄像头安装在第三套直线轴位移装置的滑台上，通过摄像头的USB电缆连接到计算机的USB接口。
2.根据权利要求1所述的按键式聚焦拍摄培养物的人工气候箱，其特征是：所述一套直线轴位移装置包括两根光轴、一根滚珠丝杆、两个法兰直线轴承、三个直线轴承、三个螺母座、一个滑台、两块金属板以及一块金属底板；其中，两根光轴以及滚珠丝杆彼此平行，各自穿过一个直线轴承，这三个直线轴承上各自配合有一个螺母座，滑台是一个金属板，滑台上面开设有销钉孔，滑台通过螺丝同时固定在上述三个螺母座上；两块金属板各自开设有左、中、右三个圆孔，第一根光轴的两端分别安装在这两块金属板的左圆孔上，通过这两个左圆孔上的螺丝固定，第二根光轴的两端分别安装在这两块金属板的右圆孔上，通过这两个右圆孔上的螺丝固定；两块金属板上中间的圆孔各自通过螺丝安装一个法兰直线轴承，滚珠丝杆的一端安置在第一块金属板上的法兰直线轴承中，滚珠丝杆的另一端穿过第二块金属板上的法兰直线轴承，以便配合手轮或者步进电机；两块金属板都安置在该直线轴位移装置的金属底板上，两块金属板以及金属底板上分别开设有销钉孔。
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