專利名稱：便攜式日夜兩用夜視儀電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種日夜兩用夜視儀電路，具體來(lái)說(shuō)，涉及-一種便攜式日夜兩用數(shù)碼
彩色夜視儀電路。
背景技術(shù)：
夜視儀是光電-'體化高技術(shù)含量專業(yè)產(chǎn)品，目前夜視儀從功耗方面，分為便攜式 和非攜式兩種，非攜式有車載型、機(jī)載型、艦載型等，具有電壓高功耗大，光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜，夜 視距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，軍用保有量居多，價(jià)格昂貴，便攜式都為電池供電，光學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，夜視距 離近，價(jià)格便宜，民用居多。從電學(xué)領(lǐng)域成像手段分為微光管類夜視儀和CCD類夜視儀,微 光管成像夜視儀只能丁作在微光和純黑環(huán)境中，強(qiáng)光下微光管將會(huì)損壞，CCD類夜視儀不 同，它可工作在有光環(huán)境中，tilf CCI)對(duì)紅外線的敏感性故也nJ在輔助紅外光源的配合下
用于微光和純黑環(huán)境中。CCD類夜視儀是未來(lái)的發(fā)展方向，目甜便攜式CCD夜視儀都是黑白 圖象輸出。從配備的輔助光源....匕分主動(dòng)式夜視儀和被動(dòng)式夜視儀,根據(jù)人眼對(duì)紅外線的不 敏感性，主動(dòng)式夜視儀都配備T 850nm-950nm波長(zhǎng)的紅外線光源或紅外激光光源用丁'照射 目標(biāo)通過(guò)紅外反射而成像，特點(diǎn)是觀察距離遠(yuǎn)(和紅外發(fā)射功率有關(guān))，但隱蔽性差，被動(dòng) 式夜視儀沒(méi)有輔助紅外光源，靠目標(biāo)自身的反射光或fi身發(fā)出的紅外線而被捕捉成像，其 特點(diǎn)是隱蔽性好，但觀察距離近。目前民用夜視儀都為主動(dòng)式,主動(dòng)式夜枧儀內(nèi)建了紅外光 源，根據(jù)紅外光源的功率大小可以調(diào)節(jié)觀察距離。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上的不足，本使用新型提供了一種可工作于晝夜兩種環(huán)境的便攜式日夜兩 用夜視儀電路的電路。 木發(fā)明的便攜式日夜兩用夜視儀電路包括用于獲取圖像的成像電路，用于將成像 電路獲取的圖像進(jìn)行視頻信號(hào)解碼，并將圖像顯示出來(lái)的圖像解碼及顯示電路，以及用于 為成像電路和圖像解碼及顯示電路提供合格電源及圖像信號(hào)通道和整機(jī)的各種應(yīng)用功能 的實(shí)現(xiàn)控制的電源及主控電路。所述成像電路為CCD成像電路，所述圖像解碼及顯示電路 采用微型顯不器，在有光和微光環(huán)境下輸出彩色圖像。 所述CCD成像電路包括CCD信號(hào)處理單元和CCD電源單元，CCD信號(hào)處理單元通 過(guò)CCD芯片獲取圖像信息，并對(duì)所獲取的圖像信息進(jìn)行拾取、放大、A/D和l)/A處理操作，以 及對(duì)形成的彩色圖像進(jìn)行相位糾正并輸出，CCD電源單元為CCD芯片提供穩(wěn)定的工作電壓； 所述電源及主控電路包括MCU控制竿.元、電源輸入申.元、內(nèi)建:[R及控制竿.元、升壓申.元、圖 像相位轉(zhuǎn)換及控制單元、環(huán)境亮度檢測(cè)單元、穩(wěn)壓?jiǎn)卧凸δ苤甘締卧?，MCU控制單元控制
各單元的電源供給、圖像信號(hào)的傳輸、內(nèi)建i::R輔助照明和環(huán)境亮度檢測(cè)，電源輸入單元用
于夜視儀的電源引入，穩(wěn)壓?jiǎn)卧獮镮R燈提供穩(wěn)定的OV-3V驅(qū)動(dòng)電壓，同時(shí)為MCU提供穩(wěn)定 的3. 3V工作電壓，內(nèi)建]:R及控制單兀為夜視儀在黑暗環(huán)境和微光環(huán)境K主動(dòng)提供輔助紅 外光源，升壓?jiǎn)卧獮镃CD成像電路提供合適的電壓和電流，圖像相位轉(zhuǎn)換及控制單元為圖像解碼及顯示電路提供正確的圖像相位信息、同時(shí)做為該圖像解碼及顯示電路的電源和圖 像信號(hào)接口，環(huán)境亮度檢測(cè)單兀用f檢測(cè)夜視儀的應(yīng)用環(huán)境亮度，為MCU提供自動(dòng)開(kāi)啟和 關(guān)閉IR紅外光源提供信息，功能指示單元用于顯示夜視儀的各種工作狀態(tài)；所述圖像解碼 及顯示電路包括微控制器單元、微型顯示器單元、視頻信號(hào)解碼器單元和解碼電源單元,微 控制器單元通過(guò)軟件指令操控微型顯示器單元和視頻信3解碼器單元正常工作,微型M示 器竿.元接收來(lái)自視頻信號(hào)解碼器申.元的圖像信息并在MCU的操控F用于顯示圖像，視頻信 號(hào)解碼器單元接收復(fù)合電視信號(hào)并對(duì)信號(hào)在MCU的操控下進(jìn)行解碼并送顯示，解碼電源單 元提供+5V、 +3. 3V、 +2, 8V、 +2, 5V和+1, 8V合格電源。
所述CCD芯片包括C'XD2163BR、 CXD2006和CXD2480R+ICX259。
所述CCD信號(hào)處理單兀以CXD2163B:R為核心，t:[:j CCD傳感器:[CX259AK獲取圖像信 息，并依據(jù)CXD2480R的時(shí)序?qū)崟r(shí)將圖像信息的電平變化傳送入CXD2480R， CXD2480R在外 部晶體和l)SP芯片CXD2163BR的配合下產(chǎn)生合乎CCD傳感器的時(shí)序驅(qū)動(dòng)信號(hào)，CXA2()()6Q芯 片在DSP芯片CXD2163BR的配合對(duì)CCD拾起的模擬圖像信弓進(jìn)行量化，并提供AGC信3， CXD2163BR對(duì)模擬圖像信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，SNC33840芯片對(duì).S化了的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)， NJM2274R用于將經(jīng)過(guò)CXD2163BR處理后的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換形成復(fù)合模擬電視信 號(hào)，最后由第3、4腳輸出；所述CCD電源單元屮，CCD芯片和電源及主控電路的連接為三PI:N 排線，分別是+10V、GND和VIDEO,來(lái)自電源及主控電路的DC9V-12V電源由一:PIN排線的電 源口輸入，經(jīng)防接錯(cuò)電路1N5819接入，在此電路中運(yùn)用了穩(wěn)壓芯片6()3P332MR、78L()9，降壓 芯片MPi4iOES、半橋和7. 5V穩(wěn)壓管和其它電感、電阻、電容器件將電源升壓、降壓、穩(wěn)壓、處
理形成五路，分別為+i5v、 -7\',、 +5V、 +3. :w，其中+3. :w有兩路，為ca)芯片的ca)傳感器
ICX259AK、時(shí)序電路CXD2480R、 AGC控制器A/D轉(zhuǎn)換芯片CXA2006Q和DSP芯片CXD2163BR 提適穩(wěn)定的工作電壓和電流.。 所述MCU控制單元為8bit MCU芯片EM78P156EL ;所述電源輸入單元中，當(dāng)電源 鍵按下時(shí)Q9導(dǎo)通繼電器吸合整機(jī)導(dǎo)電，在MCU第11腳配合驅(qū)動(dòng)下，Q9將繼續(xù)導(dǎo)通至飽和 繼電器吸合得到鎖定，整機(jī)穩(wěn)定供電，電源鍵再次按下時(shí)，MCU第17腳檢測(cè)到斷電信號(hào)ai 腳輸出低電平，Ql截至,導(dǎo)致Q9截至繼電器線圈斷電觸點(diǎn)釋放達(dá)到整機(jī)徹底斷電；所述內(nèi) 建IR及控制單元中，CN4是外接IR燈的接口 ， Q3、 Q5、 QiO和MCU第七腳構(gòu)成了 IR燈的驅(qū) 動(dòng)電路，DOWN和UP兩個(gè)按鍵為MCU提供m燈亮度的控制信號(hào)，根據(jù)觀察冃標(biāo)距離可動(dòng)態(tài) 調(diào)節(jié)IR燈輸出功率；所述升壓?jiǎn)卧訫C34063和外圍電路構(gòu)成，P4輸入+5V電源，P6輸出 9V-l()V，其中Ll.是儲(chǔ)能電感，D6是高頻整流管，R21、 R28、 R31、 R27和:R*5構(gòu)成分壓取樣電 路，E9、 EIO、 E12、 C3、 C5和C9構(gòu)成濾波電路；所述圖像相位轉(zhuǎn)換及控制單元包括視頻圖像 輸出n CN1,三極管Q2和外圍阻容器件構(gòu)成圖像相位轉(zhuǎn)換電路，三極管Q4-和MCU第10腳構(gòu) 成圖像熄滅電路；所述環(huán)境亮度檢測(cè)單元中，—極管Q6、外圍器件電阻R24、R25、R26和MCU 第8腳構(gòu)成亮度檢測(cè)電路，CN5外接光敏傳感器，環(huán)境亮度夠大時(shí)三極管Q6輸出高電平，反 之輸出低電平，按鍵K3是IR燈強(qiáng)制開(kāi)關(guān)鍵，該鍵的另- 一個(gè)復(fù)合功能是短按可開(kāi)啟和關(guān)閉夜 視儀的2分鐘無(wú)按鍵操作自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，R3、R16、D2、B2構(gòu)成了 MCU的復(fù)位電路；所述穩(wěn)壓 單元采用ASM117-5. 0穩(wěn)壓芯片為MCU提供5V電壓，采用ASM117-3. 3穩(wěn)壓芯片為MCU提供 3. 3V電壓；所述功能指示申.元包含電源開(kāi)關(guān)鍵K4， D7為紅色LED，作為I::R功能指示燈，雙色 共陽(yáng)LED1用于指示電源和2分鐘無(wú)按鍵操作fi動(dòng)關(guān)機(jī)，這兩個(gè)LED通過(guò)三極管Q7和Q8被MCU的第12、13腳所驅(qū)動(dòng)。 所述微控制器單兀接收來(lái)自解碼芯片TVP5150的解碼后的電視信號(hào)，MCU接受來(lái) 自按鍵PB丄、PB2和PB3按鍵提供DE的電平控制信號(hào)，,R7和E4構(gòu)成對(duì)MCU的復(fù)位電路， X2 、Cl 4和Cl 5構(gòu)成MCU的外部時(shí)鐘電路；所述微型顯示器單元采用MT7DMQV3A，顯示器與解 碼器芯片T叩5150的連接為1-12Pin腳，Pinl是行|"1歩信5 Hd， Pin2是水平M步信弓Vd， Pin3是時(shí)鐘信號(hào)Clock信號(hào)輸入，:Pin4-Pinl2是八根視頻信號(hào)線，:Pinl.8接+5V電源為內(nèi) 部三基色LED供電，Pin20接+2, 5V電源為內(nèi)部寄存器及R〔)M供電，Pin19和Pin21是地線， Pinl3-Pinl.7分別為SDAT、SCK、SEN、S()UY和REST,分別連接到MCU ;所述視頻信號(hào)解碼器單 元采用低功耗解碼芯片TVP5150，該芯片Pinl輸入視頻復(fù)合信號(hào)，R1、R2和C5構(gòu)成輸入限 壓電路，Pin2是另一視頻信號(hào)輸入通道，在此不用時(shí)以R3電阻下拉，Pin5和Pin6是芯片 振蕩電路輸入和輸出端，Xi、 C丄丄和Ci2構(gòu)成振蕩電路，R6和Ci3構(gòu)成解碼器的復(fù)位電路， PitiU-Pinl8是八Bit解碼后的視頻數(shù)據(jù)輸出，Pin21和Pin22是解碼器和MCU的I 2C通 訊數(shù)據(jù)口 ， M和R5是I2C協(xié)議攻求的兩個(gè)上拉電阻，二極管Dl和D2起隔直作用，Cl、 C2、 C3、 C4、 C6和C7是解碼器的外部刀路或?yàn)V波電容；所述解碼電源申.元中，XC6203E332:PF和 XC6204182MR是3, 3V和1, 8V Gl土芯片，D3 二極管對(duì)3, 3V進(jìn)行降壓形成+2, 5V電壓，El、 E2、 E3、 E5和C9足;'慮波電容。 本發(fā)明的"益效果為本夜視儀電路采用CCD芯片組合，可以保證/十:ff光的環(huán)境 'K獲取圖像，另外本夜視儀內(nèi)建有紅外光源，有光和微光'K具彩色圖像，純忠怙況'K為黑白 圖像效果，有光環(huán)境觀察距離為無(wú)窮遠(yuǎn)，微光下大于600米，純黑環(huán)境中小于250米。


圖1為木發(fā)明便夜視儀電路的基木框架圖；圖2為發(fā)明CCD電源單元電路原理圖；圖3為發(fā)明CCD信號(hào)處理單元CCD傳感器電路原理4為發(fā)明CCD信號(hào)處理單元CXD2163BR電路原理5為發(fā)明電源輸入單兀電路原理圖；圖6為發(fā)明內(nèi)建IR及控制單元電路原理圖；圖7為發(fā)明升壓?jiǎn)卧娐吩韴D；圖8為發(fā)明圖像相位轉(zhuǎn)換及控制單元電路原理圖；圖9為發(fā)明環(huán)境亮度檢測(cè)申.元電路原理圖；圖10為發(fā)明功能指示單元電路原理圖；圖11為發(fā)明圖像解碼及顯示電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)- -歩閘述。
如圖i所示,本發(fā)明便攜式日夜兩用夜視儀電路包括ca)成像電路、電源及主控
電路和圖像解碼及.M示電路。其中，CCD成像電路包括CCD信^處理單元和CCD電源單元， CCI)信號(hào)處理^元通過(guò)CCD芯片獲取圖像信息，并對(duì)所獲取的圖像信息進(jìn)行拾取、放大、A/ D、 D/A處理操作，以及對(duì)形成的彩色圖像進(jìn)行相位糾正并輸出，CCD電源單元為CCD芯片提供穩(wěn)定的工作電壓。電源及主控電路包括MCU控制單元、電源輸入單元、內(nèi)建IR及控制 單兀、升壓?jiǎn)呜?、圖像相位轉(zhuǎn)換及控制單兀、環(huán)境亮度檢測(cè)單兀、穩(wěn)壓?jiǎn)呜：凸δ苤覆粏呜＃?MCU控制單元控制各單元的電源供給、圖像信號(hào)的傳輸、內(nèi)建IR輔助照明和環(huán)境亮度檢測(cè)， 電源輸入單元用于夜視儀的電源引入，穩(wěn)壓?jiǎn)卧獮閕R燈提供穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電壓，內(nèi)建iR及控 制單元為夜視儀在黑暗環(huán)境下提供紅外光源，升壓?jiǎn)卧獮镃CD成像電路提供合適的電壓和 電流，圖像相位轉(zhuǎn)換及控制竿.元為CCD成像電路、電源及主控電路和圖像解碼及顯示電路
的接口 ，環(huán)境亮度檢測(cè)單元用于檢測(cè)夜視儀的應(yīng)用環(huán)境亮度，功能指示單元用于顯示夜視 儀的工作狀態(tài)。圖像解碼及顯示電路包括微控制器單元、微型顯示器單元、視頻信號(hào)解碼器
單元和解碼電源單元。 如圖2所不，在CCD電源單兀電路中，CCD芯片和電源及主控電路通過(guò)3P]:N排線 連接，分別為+iOV、GND和VIDE0。來(lái)自電源及主控電路的DC9V-i2V電源由3PIN排線的電 源口輸入，經(jīng)防接錯(cuò)電路1N5819接入，在此電路中運(yùn)用了穩(wěn)壓芯片6()3P332MR、78L15、降壓 芯片MP1410ES、半橋和7. 5V穩(wěn)壓管，以及其它電感、電阻和電容器件。9V-12V電源經(jīng)排線 座CN9進(jìn)入，經(jīng)1)11 (1N5819)單向，C58 、 C80和C138濾波后分成兩路， 一路經(jīng)C53濾波，D5 半橋BAV99升壓，經(jīng)C66、電感L3、C9和C20組成的ji型濾波電路濾波，再經(jīng)U8 (78L15)穩(wěn) 壓形成+15V電源；另一路經(jīng)U9 (MP14-01ES)降壓再分成兩路， 一路經(jīng)R8和C51配合1)5半橋 BAV99升壓，同時(shí)經(jīng)C50和D6半橋升壓，C51濾波，R19限流，升壓D7穩(wěn)壓，L5、 C'70、 C21和 C22組成的ii型濾波電路濾波后形成 7V電源；另一路經(jīng)D8穩(wěn)壓，L4/L2高頻扼流圈、C7 和C5濾波輸出+5V電源。C5、C58、C59和C72配合L4濾波，Ri8和R33分壓為MPi40iES提 供反饋取樣，R171是U9的使能端限流電阻，C56和C61是U9的槽路電容，C5()和R135構(gòu)成 串聯(lián)諧吸收M絡(luò)保護(hù)內(nèi)部的MOS管。U8 (603P332MR)是3, 3V穩(wěn)壓芯片，L1、C1和C69以及 L7、C20、C42和C43各自組成n型濾波網(wǎng)絡(luò)濾波，輸出3, 3V電源。這些電源為CCD芯片的 CCD傳感器ICX259AK、時(shí)序電路CXD2480R、 AGC控制極A/D轉(zhuǎn)換芯片CXA2006Q和DSP芯片 CXD2163B:R等芯片提供合適穩(wěn)定的工作電壓和電流。 如圖3和圖4所示，CCD信號(hào)處理單元電路是以DSP芯片CXD2163服為核心，在其 控制K進(jìn)行圖像信息拾取、放大、A/I)和D/A轉(zhuǎn)換等處理，最后形成彩色圖像輸出到后端進(jìn) 行相位糾正并輸出。圖3中的1/3英寸CCD傳感器ICX259AK用于獲取圖像信息，該芯片依 據(jù)CXD248()R的時(shí)序?qū)崟r(shí)將圖像信息的電平變化傳送入CXI)248()R芯片，CXI)248()R芯片在外 部晶體和DSP芯片CXD2163BR的配合下產(chǎn)生合乎CCD傳感器的時(shí)序驅(qū)動(dòng)信5'， CXA2006Q芯 片在DSP芯片CXI)2163BR的配合下對(duì)CCD拾起的模擬圖像信號(hào)進(jìn)行量化，并提供同步M;C 信號(hào)。圖5是整塊CCD芯片的核心器件，該器件在外界晶體的配合下控制時(shí)序芯片產(chǎn)生時(shí) 序供CCD芯片，并對(duì)模擬圖像信號(hào)進(jìn)行放大，產(chǎn)生AGC信號(hào)，再對(duì)模擬圖像信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn) 換，SNC33840芯片對(duì)量化了的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，NJM2274R用于將經(jīng)過(guò)CXD2163BR處理后 的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行:[)/A轉(zhuǎn)換，形成復(fù)合模擬電視信號(hào)，最后山第3、4腳輸出。
電源及主控電路控制核心以8bit MCU芯片EM78P i56EL為控制平臺(tái)進(jìn)行各項(xiàng)功 能控制，本主控電路的特點(diǎn)是采用了低成本單片機(jī)產(chǎn)生PWN驅(qū)動(dòng)一個(gè)85()mm/94()mm紅外燈， 在光學(xué)器件的配合下光照距離達(dá)150米，對(duì)比目前其他的夜視器材的輔助照明用多達(dá)10個(gè) 以k的850冊(cè)ii/940mm紅外燈具效果好成木低的特點(diǎn)，同樣木主控電路在軟體的配合——F具有 省電高效的特點(diǎn)。該電路還釆用了以低成本34063芯片升壓電路為CCD供電，視頻通道增益放大及監(jiān)視器視頻輸出U 、電源、IR燈和省電模式指示，電池和適配器雙電源設(shè)計(jì)等。
如圖5所不為電源及主控電路的電源輸入單兀，當(dāng)電源鍵按K時(shí)，Q9導(dǎo)通繼電器 吸合整機(jī)得電，在MCU第ii腳配合驅(qū)動(dòng)下Q9將繼續(xù)導(dǎo)通至飽和繼電器吸合得到鎖定，整機(jī) 穩(wěn)定供電，電源鍵再次按下時(shí)，MCU第17腳檢測(cè)到斷電信號(hào)，11腳輸出低電平，Ql截至，導(dǎo) 致Q9截至繼電器線圈斷電觸點(diǎn)釋放達(dá)到整機(jī)徹底斷電的目的。 如圖6所示為內(nèi)建IR及控制申.元電路，ASM117-5,()是穩(wěn)壓芯片，為IR燈提供穩(wěn)定 的驅(qū)動(dòng)電壓，CN4是外接IR燈的接口 ， Q3、 Q5、 Q10和MCU第七腳構(gòu)成了 IR燈的驅(qū)動(dòng)電路， 該電路由軟件控制產(chǎn)生80-110Hz的PWN信號(hào)驅(qū)動(dòng)IR燈，DOWN和UP兩個(gè)按鍵為MCU提供 IR燈亮度的控制信號(hào)，DOWN是減控制，UP是加控制，整機(jī)上電時(shí)，IR燈的亮度是默認(rèn)50% 。
如圖7所不為升壓?jiǎn)呜ｋ娐?，在本?shí)例中將5V升9V-l()V，該電路為CCD攝像提 供了合適的電壓和電流，電路是以MC34063芯片和外閨電路構(gòu)成，效率為70%。 P6輸出 9V-1()V，其中LI是儲(chǔ)能電感，1)6是卨頻整流管，R21 、 R28、 R31 、 R27和R*5構(gòu)成分壓取樣電 路，用丁ii整升壓輸出，E9、 EIO、 E12、 C3、 C5和C9構(gòu)成濾波電路，減少電源的紋波，干凈電 源作用。 如圖8所示為圖像相位轉(zhuǎn)換及控制單元電路，在本實(shí)例中是CCD圖像輸入電源及
主控電路，以及電源及主控電路將圖像輸出到微型顯示器的接n,該電路還包含了對(duì)圖像
的倒相和圖像的熄滅電路，CN1是視頻圖像輸出U，可做為外接監(jiān)視器的信號(hào)源，-:極管Q2 和外圍阻容器件構(gòu)成圖像相位轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)CCD的圖像相位和微型顯不器所要求的相位相 反時(shí)，該電路必需應(yīng)用，三極管Q4和MCU第i0腳構(gòu)成圖像熄滅電路，當(dāng)定時(shí)到達(dá)前i3秒該 電路動(dòng)作對(duì)圖像進(jìn)行熄滅黑屏提示用戶，按l)(，N和UP鍵可解除黑屏。 如圖9所示為環(huán)境亮度檢測(cè)單元電路，它包含了本實(shí)例中的亮度檢測(cè)、強(qiáng)制開(kāi)關(guān) IR燈、MCU復(fù)位和MCU電源穩(wěn)壓四部分電路。三極管Q6、外圍器件和MCU第8腳構(gòu)成亮度 檢測(cè)電路，其功能檢測(cè)夜視儀的應(yīng)用環(huán)境亮度，亮度不足時(shí)MCU將動(dòng)打開(kāi)IR燈，亮度足夠 時(shí)M:CU將Q動(dòng)關(guān)閉IR燈，CN5外接光敏傳感器，按鍵K3是IR燈強(qiáng)制開(kāi)關(guān)鍵，在強(qiáng)亮度環(huán)境 下長(zhǎng)按可強(qiáng)行開(kāi)啟和關(guān)閉IR燈，該鍵的另一個(gè)復(fù)合功能是短按可開(kāi)啟和關(guān)閉夜視儀的2分 鐘，無(wú)按鍵操作自動(dòng)關(guān)機(jī)功能,夜視儀上電是默認(rèn)該功能運(yùn)行，ASM]. 17-3. 3芯片是3. 3V穩(wěn) 壓芯片，為MCU提供電源，R3、 R丄6、 D2和E2構(gòu)成了 MCU的復(fù)位電路。 如圖l()所示為功能指示單元電路,包含了電源開(kāi)關(guān)鍵K4, D7 (紅色LBD)是功 能指示燈，雙色共陽(yáng)LED1用T指示電源和2分鐘無(wú)按鍵操作自動(dòng)關(guān)機(jī)功能指示，這兩個(gè)LED 通過(guò)三極管Q7和Q8被MCU的第1.2、 13腳所驅(qū)動(dòng)。 如圖11所示為圖像解碼及顯示電路，它包括微控制器單元、微型顯示器單元、視 頻信號(hào)解碼器單元和解碼電源單元。本實(shí)用新型解碼驅(qū)動(dòng)方式是以一款8bit MCU芯片 AT89C2051+TVP5150+MT7DMQV3A構(gòu)成視頻解碼電路，驅(qū)動(dòng)Display tech公司的0. 2英寸微型 顯不器。 微型顯示器單元采用MT7DMQV3A信號(hào)顯示器，該顯示器與解碼器芯片Tvp5i50的 連接為H2Pin腳，Pinl是行同歩信號(hào)Hd, Pin2是水平同歩信號(hào)Vd, Pin3是時(shí)鐘信號(hào)Clock 信弓輸入，Pin4-Pinl2是8根視頻信5線，這些信^由解碼器在MCU的操控下產(chǎn)生，并行輸 入到顯示器顯示圖像。顯示器的Pinl8接+5V電源為內(nèi)部三基色LED供電，Pin20接+2. 5V 電源為內(nèi)部寄存器及R0M供電，Pinl9和Pin21是地線，Pinl3-Pinl7分別為SDAT、SCK、SEN、S0UY和REST,這5根線連接到MCU按SPI總線協(xié)議進(jìn)行通訊，通過(guò)軟件編程設(shè)置顯示器內(nèi) 部的相關(guān)寄存器,使其正常工作。 視頻信號(hào)解碼器單元電路中TVP5i50是德州公司的低功耗解碼芯片，該芯片P丄n丄 輸入視頻復(fù)合信號(hào)，Rl、 R2和C5構(gòu)成輸入限壓電路，Pin2是另一視頻信號(hào)輸入通道，在此 不用時(shí)，以R3電阻下拉，Pin5和Pin6是芯片振蕩電路輸入和輸出端，XI、 Cll和C12構(gòu)成 振蕩電路，R6和C13構(gòu)成解碼器的復(fù)位電路，Pin11.-Pinl8是8Bit解碼后的視頻數(shù)據(jù)輸出， Pin21和Pin22是解碼器和MCU的I2C通訊數(shù)據(jù)口 ， R4和R5是I2C協(xié)議要求的兩個(gè)上拉電 阻，二極管和1)2起隔.宵作ltj，由于解碼器和MCU的I/O n電壓不一樣，C1、C2、C3、C4、C6 和C7是解碼器的外部旁路或?yàn)V波電容。解碼芯片TVP5150與MC'U按I2C總線協(xié)議進(jìn)行通 訊，通過(guò)MCU設(shè)置其內(nèi)部相關(guān)的寄存器值，達(dá)到接收符合要求的視頻信號(hào)，并將視頻信號(hào)解 碼使之形成可以用于微型顯示器單元接收并顯示圖像的數(shù)字信號(hào)。 微型顯示器單元和MCU是按SPI總線協(xié)議進(jìn)行通訊，通過(guò)設(shè)置顯示器的內(nèi)部寄存 器和E2R0M使其工作方式為接受CCIR656格式的電視信^，接收來(lái)自解碼芯片TVP5150的 解碼后的電視信號(hào)；MCU也接受來(lái)自按鍵:PB1、 PB2和P:B3 (亮度、色彩和對(duì)比度)按鍵提供 的低電平控制信號(hào)，MCU通過(guò)設(shè)置TVP5150的相關(guān)寄存器達(dá)到調(diào)節(jié)亮度、色彩和對(duì)比度的目 的，R7和E4構(gòu)成:M:CU的復(fù)位電路，X2、 C14和C15構(gòu)成:M:CU的外部時(shí)鐘電路。
解碼電源單元中XC6203E332PF和XC6204182MR是3. 3V和1. 8V穩(wěn)壓芯片，該芯片 對(duì)+5V電源進(jìn)行降壓和穩(wěn)壓，為解碼器提供穩(wěn)定的兩組工作電壓.微型顯不器需要兩組工 作電源，--------組是+5V,另--------組2. 5V電壓由穩(wěn)壓芯片XC6203E332PF輸出3. 3V經(jīng)一極管D3降
壓獲得。m 、 B2、 K3、 K5和C9是濾波電容,它們起到退藕，濾除電源紋波的作用。
權(quán)利要求
一種便攜式日夜兩用夜視儀電路，它包括用于獲取圖像的成像電路；用于將成像電路獲取的圖像進(jìn)行視頻信號(hào)解碼，并將圖像顯示出來(lái)的圖像解碼及顯示電路；用于為成像電路和圖像解碼及顯示電路提供合格電源及圖像信號(hào)通道和整機(jī)的各種應(yīng)用功能的實(shí)現(xiàn)控制的電源及主控電路，其特征在于，所述成像電路為CCD成像電路，所述圖像解碼及顯示電路采用微型顯示器，在有光和微光環(huán)境下輸出彩色圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式日夜兩用夜視儀電路，其特征在于，所述CCD成像電路包括CCD信3處理單元和CCD電源單元，CCD信3處理單元通過(guò)CCD 芯片獲取圖像信息，并對(duì)所獲取的圖像信息進(jìn)行拾取、放大、A/D和D/A處理操作，以及對(duì)形 成的彩色圖像進(jìn)行相位糾正并輸出，CCD電源單元為CCD芯片提供穩(wěn)定的工作電壓；所述電源及主控電路包括MCU控制單元、電源輸入單元、內(nèi)建IR及控制單元、升壓?jiǎn)?元、圖像相位轉(zhuǎn)換及控制單元、環(huán)境亮度檢測(cè)單元、穩(wěn)壓?jiǎn)卧凸δ苤甘締卧琈CU控制單元 控制各單兀的電源供給、圖像信號(hào)的傳輸、內(nèi)建IR輔助照明和環(huán)境亮度檢測(cè)，電源輸入單 元用于夜視儀的電源引入，穩(wěn)壓?jiǎn)卧獮镮R燈提供穩(wěn)定的0V-3V驅(qū)動(dòng)電壓，同時(shí)為MCU提供 穩(wěn)定的3. 3V工作電壓，內(nèi)建IR及控制單元為夜視儀在黑暗環(huán)境和微光環(huán)境F主動(dòng)提供輔 助紅外光源，升壓?jiǎn)卧獮镃CD成像電路提供合適的電壓和電流，圖像相位轉(zhuǎn)換及控制單元 為圖像解碼及顯示電路提供正確的圖像相位信息、同時(shí)做為該圖像解碼及顯示電路的電源 和圖像信號(hào)接口 ，環(huán)境亮度檢測(cè)單元用于檢測(cè)夜視儀的應(yīng)用環(huán)境亮度，為MCU提供自動(dòng)開(kāi) 啟和關(guān)閉I::R紅外光源提供信息,功能指示單元用于顯示夜視儀的各種工作狀態(tài)；所述圖像解碼及顯示電路包括微控制器單元、微型顯示器單元、視頻信號(hào)解碼器單元 和解碼電源單兀，微控制器單兀通過(guò)軟件指令操控微型顯不器單兀和視頻信號(hào)解碼器單兀 正常工作，微型顯示器單元接收來(lái)自視頻信號(hào)解碼器單元的圖像信息并在MCU的操控下用 于顯示圖像，視頻信號(hào)解碼器單元接收復(fù)合電視信號(hào)并對(duì)信號(hào)在MCU的操控下進(jìn)行解碼并 這W示，解碼電源單元提供+5V、 +3, 3V、 +2, 8V、 +2, 5V和+1, 8V合格電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式日夜兩用夜視儀電路，其特征在于，所述CCD芯片包括 CXD2163BR、 CXD2006和CXD2480R+ICX259。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式日夜兩jlj夜枧儀電路，其特征在于， 所述C'CD信號(hào)處理單元以C'XD2163BR為核心，由CCD傳感器ICX259AK獲取圖像信息，并依據(jù)CXD2'18()R的時(shí)序?qū)崟r(shí)將圖像信息的電平變化傳送入CXD2480R， CXD2480:R在外部晶體 和DSP芯片CXD2i63BR的配合下產(chǎn)牛合乎CCD傳感器的吋序驅(qū)動(dòng)信號(hào)，CXA2006Q芯片在DSP 芯片CXD2163BR的配合對(duì)CCD拾起的模擬圖像信號(hào)進(jìn)f丁 一化，并提供AGC信號(hào)，CXD2163BR 對(duì)模擬圖像信5'進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，SNC33840芯片對(duì)量化了的數(shù)字信3進(jìn)行存儲(chǔ)，NJM2274R用 于將經(jīng)過(guò)CXD2163:BR處理后的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換形成復(fù)合模擬電視信號(hào)，最后由 第3、4腳輸出；所述CCD電源單元屮，CCD芯片和電源及主控電路的連接為三PIN排線，分別是+10V、 GND和VIDEO,來(lái)自電源及主控電路的DC9V-12V電源由一:PIN排線的電源U輸入，經(jīng)防接錯(cuò) 電路1N5819接入，在此電路中運(yùn)用了穩(wěn)壓芯片6()3P332MR、78L09，降壓芯片M:P1410ES、平橋和7. 5V穩(wěn)壓管和其它電感、電阻、電容器件將電源升壓、降壓、穩(wěn)壓、處理形成五路，分別為 +15V、 -7V、 +5V、 +3, 3V，其中+3, 3V有兩路，為CCD芯片的CCD傳感器I:CX259AK、時(shí)序電路 CXD2480R、AGC控制器A/D轉(zhuǎn)換芯片CXA2006Q和DSP芯片CXD2i63BR提適穩(wěn)定的工作電壓 和電流。
5. 根據(jù)權(quán)利耍求4所述的便攜式I.....1夜兩用夜視儀電路，其特征在T， 所述MCU控制申jt為8bit MCU芯片EM78P156EL ;所述電源輸入單元中，當(dāng)電源鍵按下時(shí)Q9導(dǎo)通繼電器吸合整機(jī)導(dǎo)電，在MCU第11腳配 合驅(qū)動(dòng)下，Q9將繼續(xù)導(dǎo)通至飽和繼電器吸合得到鎖定，整機(jī)穩(wěn)定供電，電源鍵再次按下時(shí)， MCU第17腳檢測(cè)到斷電信號(hào)，11腳輸出低電平，Q1截至，導(dǎo)致Q9截至繼電器線圈斷電觸點(diǎn) 釋放達(dá)到整機(jī)徹底斷電；所述內(nèi)建IR及控制單元中，CN4是外接IR燈的接口 ， Q3、 Q5、 QiO和MCU第七腳構(gòu)成了 IR燈的驅(qū)動(dòng)電路，l)()WN和UP兩個(gè)按鍵為MCU提供IR燈亮度的控制信號(hào)，根據(jù)觀察目標(biāo)距 離可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)IR燈輸出功率；所述升壓竿.元以MC34063和外闈電路構(gòu)成，P4輸入+5V電源，:P6輸出9V-l()V，其巾Ll 是儲(chǔ)能電感，D6是高頻整流管，R21、R28、R31、R27和R*5構(gòu)成分壓取樣電路，E9、E10、E12、 C3、 C5和C9構(gòu)成濾波電路；所述圖像相位轉(zhuǎn)換及控制單元包括視頻圖像輸出U CN1， -:極管Q2和外圍阻容器件構(gòu) 成圖像相位轉(zhuǎn)換電路，三極管Q4和MCU第l()腳構(gòu)成圖像熄滅電路；所述環(huán)境亮度檢測(cè)單元中，三極管Q6、外閨器件電阻R24、 R25、 R26和MCU第8腳構(gòu)成 亮度檢測(cè)電路，CN5外接光敏傳感器，環(huán)境亮度夠大時(shí)二極管Q6輸出卨'電T，反之輸出低電 平，按鍵K3是IR燈強(qiáng)制開(kāi)關(guān)鍵，該鍵的另-'個(gè)復(fù)合功能是短按可開(kāi)啟和關(guān)閉夜視儀的2分 鐘無(wú)按鍵操作自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，R3、 :R16、 D2、 E2構(gòu)成了 MCU的復(fù)位電路；所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧娪肁SM117-5, 0穩(wěn)壓芯片為MCU提供5V電壓，釆用ASM117-3, 3穩(wěn)壓芯 片為MCU提供3. 3V電壓；所述功能指示單元包含電源開(kāi)關(guān)鍵K4， D7為紅色LED，作為IR功能指示燈，雙色共陽(yáng) LEI)l用f指不電源和2分鐘無(wú)按鍵操作自動(dòng)關(guān)機(jī)，這兩個(gè)LED通過(guò)三極管Q7和Q8被MCU 的第i2、i3腳所驅(qū)動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式日夜兩用夜視儀電路，其特征在于， 所述微控制器單元接收來(lái)自解碼芯片TVP5150的解碼后的電視信^， MCU接受來(lái)自按鍵PB1、PB2和P:B3按鍵提供DE的電平控制信號(hào)，.R7和E4構(gòu)成對(duì)MCU的復(fù)位電路，X2、C14 和C15構(gòu)成MCU的外部時(shí)鐘電路；所述微型顯示器單元采用MT7DMQV3A，顯示器與解碼器芯片Tvp51.5()的連接為1-1.2Pin 腳，Pinl是行同歩信號(hào)Hd， Pin2是水平同歩信號(hào)Vd， Pin3是時(shí)鐘信號(hào)Clock信號(hào)輸入， Pin4-Pinl2是八根視頻信號(hào)線，Pinl8接+5V電源為內(nèi)部三基色LED供電，Pin20接+2, 5V 電源為內(nèi)部寄存器及ROM供電，Pini9和Pin2i是地線，Pini3-Pini7分別為SDAT、SCK、SEN、 S()UY和RKST，分別連接到MCU ;所述視頻信3解碼器單元采用低功耗解碼芯片TVP5150，該芯片Pinl輸入視頻復(fù)合信 號(hào)，R1、R2和C5構(gòu)成輸入限壓電路，Pin2是另一視頻信號(hào)輸入通道，在此不用時(shí)以R3電阻 下拉，Pin5和Pin6是芯片振蕩電路輸入和輸出端，X1、C11和C12構(gòu)成振蕩電路，R6和C13構(gòu)成解碼器的復(fù)位電路，PinU-Pinl8是八Bit解碼后的視頻數(shù)據(jù)輸出，Pin21和Pin22是 解碼器和MCL:的:[2C通訊數(shù)據(jù)口 ， M和R5是I:2C協(xié)議要求的兩個(gè)上拉電阻，二極管Dl和 D2起隔直作用，Ci、 C2、 C3、 C4、 C6和C7是解碼器的外部旁路或?yàn)V波電容；所述解碼電源單元中，XC62():仆:332P卜'和XC62(薩2MR是3. :W和1.8V穩(wěn)壓芯片，1)3 二 極管對(duì)3, 3V進(jìn)行降壓形成+2, 5V電壓，El、 E2、 E3、 E5和C9是濾波電容。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可工作于晝夜兩種環(huán)境的便攜式日夜兩用夜視儀電路的電路，它包括用于獲取圖像的成像電路，用于將成像電路獲取的圖像進(jìn)行視頻信號(hào)解碼，并將圖像顯示出來(lái)的圖像解碼及顯示電路，以及用于為成像電路和圖像解碼及顯示電路提供合格電源及圖像信號(hào)通道和整機(jī)的各種應(yīng)用功能的實(shí)現(xiàn)控制的電源及主控電路，所述成像電路為CCD成像電路，所述圖像解碼及顯示電路采用微型顯示器，在有光和微光環(huán)境下輸出彩色圖像。采用本發(fā)明采用CCD芯片組合，可以保證在有光的環(huán)境下獲取圖像，另外本夜視儀內(nèi)建有紅外光源，有光和微光下具彩色圖像，純黑情況下為黑白圖像效果，有光環(huán)境觀察距離為無(wú)窮遠(yuǎn)，微光下大于600米，純黑環(huán)境中小于250米。
文檔編號(hào)H02M3/00GK101697034SQ20091019344
公開(kāi)日2010年4月21日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者陳彬 申請(qǐng)人:廣州市晶華光學(xué)電子有限公司;