專利名稱：一種可精細(xì)控制槍機(jī)鏡頭變倍聚焦的云臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種視頻監(jiān)控領(lǐng)域的云臺(tái)槍機(jī)，尤其涉及一種可精細(xì)控制槍機(jī)鏡頭變倍聚焦的槍機(jī)鏡頭。
背景技術(shù)：
目前大部分槍機(jī)鏡頭的控制電路中都是通過控制繼電器通斷來控制鏡頭電機(jī)的正反轉(zhuǎn)方向，簡單的實(shí)現(xiàn)變倍和聚焦的功能。隨著監(jiān)控行業(yè)的不斷發(fā)展，這種效果已經(jīng)逐漸不能滿足客戶的需求而且不能有效地在控制中實(shí)現(xiàn)變倍和聚焦的粗調(diào)節(jié)與微調(diào)節(jié)。由于遲滯，過沖等原因也不能保證在預(yù)置過程中實(shí)現(xiàn)變倍和聚焦的速度性和精確性并且繼電器吸合的過程中還會(huì)產(chǎn)生較大的干擾。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型在硬件上修改鏡頭電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，利用H橋模塊驅(qū)動(dòng)鏡頭電機(jī)，通過微控制器控制PWM的占空比，達(dá)到控制鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓的目的，從而有效的控制鏡頭電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鏡頭粗調(diào)節(jié)與微調(diào)節(jié)的功能，使鏡頭變倍聚焦實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的控制和預(yù)置。一種可精細(xì)控制槍機(jī)鏡頭變倍聚焦的云臺(tái)，包括帶有鏡頭電機(jī)的槍機(jī)鏡頭、用于向所述的鏡頭電機(jī)提供電源的驅(qū)動(dòng)模塊、用于向所述的鏡頭電機(jī)發(fā)送控制指令的微處理器；設(shè)有H橋模塊，該H橋模塊的電源信號輸入端和電源信號輸出端分別連接所述的驅(qū)動(dòng)模塊和鏡頭電機(jī)；設(shè)有AD模塊，用于采集鏡頭電機(jī)的狀態(tài)參數(shù)，并將該狀態(tài)參數(shù)傳輸至所述的微處
理器；所述的微處理器帶有PWM輸出接口；該P(yáng)WM輸出接口連接至所述的H橋模塊的信號輸入端，H橋模塊根據(jù)的PWM輸出接口的控制信號向所述的鏡頭電機(jī)輸出相應(yīng)占空比的電源信號。所述的H橋模塊可以根據(jù)的PWM輸出接口的控制信號將驅(qū)動(dòng)模塊的電源信號轉(zhuǎn)換為具有相應(yīng)占空比和電流方向的電源信號并輸出至所述的鏡頭電機(jī)，對鏡頭電機(jī)精細(xì)控制，即實(shí)現(xiàn)變倍聚焦的精細(xì)控制。所述的H橋模塊可以為各種全橋、半橋以及功率管等搭制的H橋驅(qū)動(dòng)電路。可輸出人為可調(diào)的PWM波來控制鏡頭電機(jī)運(yùn)行速度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對其快速準(zhǔn)確的控制和預(yù)置，產(chǎn)生符合用戶需求的高質(zhì)量圖像效果。所述的H橋模塊可選用現(xiàn)有的BD6220F芯片，通過BD6220F芯片的PWM controlmod B模式產(chǎn)生人為可控的PWM波即人為可調(diào)節(jié)的鏡頭驅(qū)動(dòng)電壓來控制鏡頭電機(jī)的運(yùn)行速度。所述的微處理器可為DSP、ARM、單片機(jī)、CPLD, FPGA等，其功能是接收和判斷通訊模塊傳輸?shù)闹噶睿⒏鶕?jù)相應(yīng)指令產(chǎn)生合理的控制邏輯對H橋模塊進(jìn)行控制，即對鏡頭電機(jī)進(jìn)行合理驅(qū)動(dòng)控制，同時(shí)采集AD模塊的AD反饋值，以便對鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制進(jìn)行修正。所述的AD模塊可以為微處理器自帶AD模塊或者獨(dú)立AD采集1C，為了更加精確的進(jìn)行鏡頭預(yù)置，推薦AD模塊的位數(shù)高于10位。其主要作用是采集鏡頭變倍和聚焦的AD值，并反饋給微處理器，使微處理器能夠及時(shí)有效的作出合理的鏡頭驅(qū)動(dòng)控制邏輯。所述驅(qū)動(dòng)模塊可以為各種線性或者開關(guān)電源模塊，并且能夠通過一定方法實(shí)現(xiàn)人為可調(diào)的輸出。其主要作用是為用戶配置的不同廠家不同型號的鏡頭提供穩(wěn)定可靠，并且人為可調(diào)的電壓電流，使鏡頭能夠正常穩(wěn)定的工作。作為優(yōu)選，設(shè)有用于向所述的微處理器輸入指令的通訊模塊，通訊模塊主要負(fù)責(zé)人機(jī)之間的通訊控制。所述的通訊模塊可以為各種通訊芯片與光電耦合器，門電路等電路的組合，其主要作用是把控制端發(fā)送過來的控制電平信號處理成符合微處理器的邏輯指 令，使微處理器能夠快速準(zhǔn)確的接收到上層指令并進(jìn)行相應(yīng)處理。所述的槍機(jī)鏡頭中帶有與所述的鏡頭電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶有對應(yīng)關(guān)系的可變電阻，所述的AD模塊采集該可變電阻的電壓信號作為所述的鏡頭電機(jī)的狀態(tài)參數(shù)。鏡頭電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)該可變電阻改變阻值，其電壓信號也隨之變化，采集該電壓信號就可以對應(yīng)的得知鏡頭電機(jī)的位置信息，對應(yīng)的得知鏡頭變倍聚焦情況。本實(shí)用新型云臺(tái)中驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生合適的鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓，由通訊模塊產(chǎn)生相應(yīng)操作請求，并傳輸給微處理器。經(jīng)過微處理器邏輯判出是對鏡頭的控制之后，產(chǎn)生針對H橋模塊的合理的操作控制來驅(qū)動(dòng)鏡頭電機(jī)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)的控制環(huán)，與此同時(shí)AD模塊開始實(shí)時(shí)對變倍和聚焦位置AD值的采集，并反饋給微處理器，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)的反饋環(huán)，從而形成了鏡頭驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)控制，達(dá)到了鏡頭變倍和聚焦的有效控制與精確預(yù)置的效果。本實(shí)用新型通過對鏡頭電機(jī)的閉環(huán)控制可以實(shí)現(xiàn)鏡頭變倍聚焦快速準(zhǔn)確的控制和預(yù)置。

圖I為本實(shí)用新型云臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖(僅示意了與改進(jìn)有關(guān)的部分)；圖2為本實(shí)用新型云臺(tái)中H橋模塊的電路示意圖；圖3為圖2中H橋模塊的芯片BD6220采用PWM control B模式時(shí)的輸入輸出波形示意圖；圖4為圖3中的芯片BD6220的等效電路圖(其中虛線表示電流方向)；圖5為圖3中的芯片BD6220處于另一種狀態(tài)時(shí)的等效電路圖；圖6為本實(shí)用新型云臺(tái)控制槍機(jī)鏡頭變倍聚焦的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖I，本實(shí)用新型一種可精細(xì)控制槍機(jī)鏡頭變倍聚焦的云臺(tái)，包括帶有鏡頭電機(jī)的槍機(jī)鏡頭、用于向鏡頭電機(jī)提供電源的驅(qū)動(dòng)模塊、用于向所述的鏡頭電機(jī)發(fā)送控制指令的微處理器。設(shè)有H橋模塊，該H橋模塊的電源信號輸入端和電源信號輸出端分別連接所述的驅(qū)動(dòng)模塊和鏡頭電機(jī)；設(shè)有AD模塊，用于采集鏡頭電機(jī)的狀態(tài)參數(shù)，并將該狀態(tài)參數(shù)傳輸至所述的微處理器微處理器帶有PWM輸出接口；該P(yáng)WM輸出接口連接至所述的H橋模塊的信號輸入端，H橋模塊根據(jù)的PWM輸出接口的控制信號向所述的鏡頭電機(jī)輸出相應(yīng)占空比的電源信號。還設(shè)有用于向所述的微處理器輸入指 令的通訊模塊。鏡頭電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)一可變電阻，AD模塊采集該可變電阻的電壓 信號作為所述的鏡頭電機(jī)的狀態(tài)參數(shù)。參見圖2，H橋模塊采用芯片BD6220，周邊的輔助電路中設(shè)有電容C6、電容C7、電阻R3和電阻R4，芯片BD6220的端口 FIN和端口 RIN連接到微處理器PWM輸出接口(可以為微處理器自帶PWM模塊，也可以是軟件模擬的PWM模塊)，端口 OUTl和端口 0UT2連接到鏡頭電機(jī)。 芯片BD6220具有多種工作模式，詳見表I :表I
權(quán)利要求1.一種可精細(xì)控制槍機(jī)鏡頭變倍聚焦的云臺(tái)，包括帶有鏡頭電機(jī)的槍機(jī)鏡頭、用于向所述的鏡頭電機(jī)提供電源的驅(qū)動(dòng)模塊、用于向所述的鏡頭電機(jī)發(fā)送控制指令的微處理器，其特征在于 設(shè)有H橋模塊，該H橋模塊的電源信號輸入端和電源信號輸出端分別連接所述的驅(qū)動(dòng)模塊和鏡頭電機(jī)； 設(shè)有AD模塊，用于采集鏡頭電機(jī)的狀態(tài)參數(shù)，并將該狀態(tài)參數(shù)傳輸至所述的微處理器； 所述的微處理器帶有PWM輸出接口；該P(yáng)WM輸出接口連接至所述的H橋模塊的信號輸入端，H橋模塊根據(jù)的PWM輸出接口的控制信號向所述的鏡頭電機(jī)輸出相應(yīng)占空比的電源信號。
2.如權(quán)利要求I所述的可精細(xì)控制槍機(jī)鏡頭變倍聚焦的云臺(tái)，其特征在于設(shè)有用于向所述的微處理器輸入指令的通訊模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的可精細(xì)控制槍機(jī)鏡頭變倍聚焦的云臺(tái)，其特征在于所述的槍機(jī)鏡頭中帶有與所述的鏡頭電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶有對應(yīng)關(guān)系的可變電阻，所述的AD模塊采集該可變電阻的電壓信號作為所述的鏡頭電機(jī)的狀態(tài)參數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可精細(xì)控制槍機(jī)鏡頭變倍聚焦的云臺(tái)，包括帶有鏡頭電機(jī)的槍機(jī)鏡頭、用于向所述的鏡頭電機(jī)提供電源的驅(qū)動(dòng)模塊、用于向所述的鏡頭電機(jī)發(fā)送控制指令的微處理器；設(shè)有H橋模塊，該H橋模塊的電源信號輸入端和電源信號輸出端分別連接所述的驅(qū)動(dòng)模塊和鏡頭電機(jī)；設(shè)有AD模塊，用于采集鏡頭電機(jī)的狀態(tài)參數(shù)，并將該狀態(tài)參數(shù)傳輸至所述的微處理器；所述的微處理器帶有PWM輸出接口；該P(yáng)WM輸出接口連接至所述的H橋模塊的信號輸入端，H橋模塊根據(jù)的PWM輸出接口的控制信號向所述的鏡頭電機(jī)輸出相應(yīng)占空比的電源信號。本實(shí)用新型通過對鏡頭電機(jī)的閉環(huán)控制可以實(shí)現(xiàn)鏡頭變倍聚焦快速準(zhǔn)確的控制和預(yù)置。
文檔編號H04N5/232GK202424872SQ20112053878
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者郭家興 申請人:天津市亞安科技股份有限公司