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    • 专利摘要:
    本申请涉及工业检测技术领域，具体涉及一种远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，包括MCU中央处理单元以及分别与MCU中央处理单元电连接的降压模块、温度检测模块和通信模块；MCU中央处理单元用于控制各个模块工作及整个系统的逻辑控制；降压模块给远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置提供稳定的工作电压；温度检测模块用于检测摄像机的工作温度；通信模块给PC端软件提供通信连接通道。本实用新型通过安装了镜头的工作温度检测模块，再根据内部预设的温度焦距位置曲线进行自动补偿，使得拍摄的图像更加清晰。同时使用高精度的位置传感器，即聚焦位置反馈模块以及变焦位置反馈模块，位置检测以及聚焦变焦的控制更加精确，同时控制更加稳定可靠画质更清晰。
    公开号:CN214338025U
    申请号:CN202120617428.6U
    申请日:2021-03-26
    公开日:2021-10-01
    发明作者:曾庆忠；张运能；吴小春
    申请人:Sanming Focteck Photonics Co ltd；
    IPC主号:H04N5-232
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及工业控制技术领域，具体涉及一种远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置。
    [n0002] 在道路、森林防火等领域的监控系统当中，单一固定焦距的镜头已经不适应当前发展的需要。可通过PC远程控制变倍(变焦调节)，同时还可以调整画质(聚焦调节)的镜头便孕育而生。要实现这一功能，在传统固定焦距的镜头上就需要安装调整焦距的执行部件，检测部件及控制它们的驱动单元。同时，为了应用的多样性，驱动单元还必须包含更多的功能，比如预置位置实现自动巡航；比如为了得到更清晰的画质，必须根据镜头的工作温度自动补偿距焦。
    [n0003] 因此，如何设计一种可实现远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，是目前亟需解决的技术问题。
    [n0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，可根据摄像机温度进行自动补偿，同时根据聚焦位置传感器和变焦位置传感器的反馈信息对变焦和聚焦进行调节，控制更加精准，拍摄效果清晰。
    [n0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，其特征在于：包括MCU中央处理单元(11)以及分别与所述MCU中央处理单元(11)电连接的降压模块(14)、温度检测模块(15)和通信模块(17)；
    [n0006] 所述MCU中央处理单元(11)，用于控制各个模块工作及整个系统的逻辑控制；
    [n0007] 所述降压模块(14),给远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置提供稳定的工作电压；
    [n0008] 所述温度检测模块(15)，用于检测摄像机的工作温度；
    [n0009] 所述通信模块(17)，给PC端软件提供通信连接通道。
    [n0010] 进一步地，所述MCU中央处理单元(11)，采用STC8A8K64S4A12单片机芯片；所述降压模块(14)，采用L78M05芯片；所述温度检测模块(15),采用LM135金属外壳温度传感器；所述通信模块(17),采用MAX485CSA芯片。
    [n0011] 进一步地，所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，还包括与所述MCU中央处理单元(11)电连接的变焦电机驱动模块(16)；分别与所述变焦电机驱动模块(16)电连接的变焦调速控制模块(161)、变焦位置反馈模块(162)及变焦正反向限位模块(163)；
    [n0012] 所述变焦调速控制模块(161)，用于控制变焦电机的转速；
    [n0013] 所述变焦位置反馈模块(162)，用于检测变焦镜片的实时位置；
    [n0014] 所述变焦正反向限位模块(163)，用于限制变焦电机可转动的最大角度和最小角度。
    [n0015] 进一步地，所述变焦电机驱动模块(16)，采用A4950芯片；所述变焦调速控制模块(161)，采用所述MCU中央处理单元(11)的PWM；所述变焦位置反馈模块(162)，采用多圈电位器的ADC转换数值；所述变焦正反向限位模块(163)，采用微动触点开关。
    [n0016] 进一步地，所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，还包括与所述MCU中央处理单元(11)电连接的聚焦电机驱动模块(12)；分别与所述聚焦电机驱动模块(12)电连接的聚焦调速控制模块(121)、聚焦位置反馈模块(122)及聚焦正反向限位模块(123)；
    [n0017] 所述聚焦调速控制模块(121)，用于控制聚焦电机的转速；
    [n0018] 所述聚焦位置反馈模块(122)，用于检测聚焦镜片的实时位置；
    [n0019] 所述聚焦正反向限位模块(123)，用于限制聚焦电机可转动的最大角度和最小角度。
    [n0020] 进一步地，所述聚焦电机驱动模块(12)，采用A4950芯片；所述聚焦调速控制模块(121)，采用所述MCU中央处理单元(11)的PWM；所述聚焦位置反馈模块(122)，采用多圈电位器的ADC转换数值；所述聚焦正反向限位模块(123)，采用微动触点开关。
    [n0021] 进一步地，所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，包括与所述MCU中央处理单元(11)电连接的切换电机驱动模块(13)；分别与所述切换电机驱动模块(13)电连接的切换调速控制模块(132)、切换正反向限位模块(131)；
    [n0022] 所述切换调速控制模块(132)，用于控制切换电机的转速；
    [n0023] 所述切换正反向限位模块(131)，用于限制切换电机可转动的最大角度和最小角度。
    [n0024] 进一步地，所述切换电机驱动模块(13)，采用A4950芯片；所述切换调速控制模块(132)，采用所述MCU中央处理单元(11)的PWM；所述切换正反向限位模块(131)，采用微动触点开关。
    [n0025] 较现有技术而言，本实用新型的优点包括：
    [n0026] 1.通过安装了镜头的工作温度检测模块，可以以此为依据再根据内部预设的温度——焦距位置曲线自动调整因机械部件随工作温度形变产生的尺寸误差而导致的焦距位置变化，即自动补偿功能，使得拍摄的图像更加清晰。
    [n0027] 2.使用高精度的位置传感器，即聚焦位置反馈模块以及变焦位置反馈模块，检测的位置更加精确，根据位置信息进行聚焦和变焦的控制也更加精确，画质更加清晰，同时控制更加稳定、可靠，性能更优。
    [n0028] 3.可通过通讯模块连接远程的PC端，可对系统的设置参数进行远程设置和控制，操作更加便捷。
    [n0029] 图1为本实用新型的结构示意图。
    [n0030] 图2为本实用新型的MCU中央处理单元(11)电路示意图。
    [n0031] 图3为本实用新型的聚焦电机驱动模块(12)及与其连接模块电路示意图。
    [n0032] 图4为本实用新型的切换电机驱动模块(13)及与其连接模块电路示意图。
    [n0033] 图5为本实用新型的降压模块(14)电路示意图。
    [n0034] 图6为本实用新型的温度检测模块(15)电路示意图。
    [n0035] 图7为本实用新型的变焦电机驱动模块(16)及与其连接模块电路示意图。
    [n0036] 图8为本实用新型的通信模块(17)电路示意图。
    [n0037] 下面结合附图说明对本实用新型做详细说明：
    [n0038] 本实施例中，如图1，一种远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，包括MCU中央处理单元(11)以及分别与所述MCU中央处理单元电连接的降压模块(14)、温度检测模块(15)、通信模块(17)。优选地，所述MCU中央处理单元(11)，采用STC8A8K64S4A12单片机芯片；所述降压模块(14)，采用L78M05芯片；所述温度检测模块(15),采用LM135金属外壳温度传感器；所述通信模块(17),采用MAX485CSA芯片。本实施例中，图2-8表述了所述模块11-17之间的连接关系。其中，所述MCU中央处理单元(11)，用于控制各个模块工作及整个系统的逻辑控制，其连接电路针脚参考图2所示；
    [n0039] 所述降压模块(14),给远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置提供稳定的工作电压，其连接电路参考图5所示，其中12Vin为外部输入电源正极，GND为数字地，AGND为模拟地，PE为外部接地端，AVCC为图2中的AVCC提供电源，+5V为公共电源正极；
    [n0040] 所述温度检测模块(15)，用于检测摄像机的工作温度，并反馈给MCU中央处理单元(11)，其连接电路参考图6所示，其中ADC2与图2中的ADC2连接，VR3的1、2、3脚接外部温度传感器；
    [n0041] 所述通信模块(17)，给PC端软件提供通信连接通道，PC端软件可对本控制装置的初始化参数进行设置，这里的初始化参数可以包括通信参数、电机驱动芯片参数、电机方向设置、位置方向设置、预置位置参数、焦距补偿参数等，其连接电路参考图8所示，其中RXD-2、TXD-2、RSDIR与图2中的RXD-2、TXD-2、RSDIR连接。
    [n0042] 在一优选的实施例中，本申请所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置还包括与所述MCU中央处理单元(11)电连接的变焦电机驱动模块(16)；分别与所述变焦电机驱动模块(16)电连接的变焦调速控制模块(161)、变焦位置反馈模块(162)及变焦正反向限位模块(163)。优选的，所述变焦电机驱动模块(16)，采用A4950芯片；所述变焦调速控制模块(161)，采用所述MCU中央处理单元(11)的PWM；所述变焦位置反馈模块(162)，采用多圈电位器的ADC转换数值；所述变焦正反向限位模块(163)，采用微动触点开关。其中，所述变焦调速控制模块(161)，用于根据MCU中央处理单元(11)的指令控制摄像机变焦电机的转速，其连接电路参考图7中的PWM0、PWM1所示，其中PWM0、PWM1与图2的PWM0、PWM1连接；所述变焦位置反馈模块(162)，用于检测摄像机变焦镜片的实时位置反馈给MCU中央处理单元(11)，其连接电路参考图7中的ADC0所示，其中ADC0与图2中的ADC0连接，VR1的1、2、3脚连接外部位置传感器；所述变焦正反向限位模块(163)，用于限制变焦电机允许可转动的最大角度和最小角度，以免设备转动超出范围导致损坏，其连接电路参考图7的D1、D3、S2所示，其中S2的1、2、3脚连接外部限位开关。
    [n0043] 在一优选的实施例中，本申请所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置还包括与所述MCU中央处理单元(11)电连接的聚焦电机驱动模块(12)；分别与所述聚焦电机驱动模块(12)电连接的聚焦调速控制模块(121)、聚焦位置反馈模块(122)及聚焦正反向限位模块(123)。优选地，所述聚焦电机驱动模块(12)，采用A4950芯片；所述聚焦调速控制模块(121)，采用所述MCU中央处理单元(11)的PWM；所述聚焦位置反馈模块(122)，采用多圈电位器的ADC转换数值；所述聚焦正反向限位模块(123)，采用微动触点开关。其中，所述聚焦调速控制模块(121)，用于根据MCU中央处理单元(11)的指令控制摄像机聚焦电机的转速，其连接电路参考图3的PWM2、PWM3所示，其中PWM2、PWM3与图2的PWM2、PWM3连接；所述聚焦位置反馈模块(122)，用于检测摄像机聚焦镜片的实时位置并反馈给MCU中央处理单元(11)，其连接电路参考图3的ADC1所示，其中ADC1与图2中的ADC1连接，VR2的1、2、3脚连接外部位置传感器；所述聚焦正反向限位模块(123)，用于限制摄像机聚焦电机可转动的最大角度和最小角度，防止聚焦电机转动超出运行的范围导致设备损坏，其连接电路参考图3的D2、D4、S3所示，其中S3的1、2、3脚连接外部限位开关。
    [n0044] 在一优选的实施例中，本申请所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置还包括与所述MCU中央处理单元(11)电连接的切换电机驱动模块(13)；分别与所述切换电机驱动模块(13)电连接的切换调速控制模块(132)、切换正反向限位模块(131)。优选地，所述切换电机驱动模块(13)，采用A4950芯片；所述切换调速控制模块(132)，采用所述MCU中央处理单元(11)的PWM；所述切换正反向限位模块(131)，采用微动触点开关。其中，所述切换调速控制模块(132)，用于根据MCU中央处理单元(11)的指令控制感光片切换电机的转速，其连接电路参考图4的PWM4、PWM5所示，其中PWM4、PWM5与图2的PWM4、PWM5连接；所述切换正反向限位模块(131)，用于限制切换电机可转动的最大角度和最小角度，避免切换电机转动超过允许范围导致设备损坏，其连接电路参考图4的D5、D6、S4所示，其中S4的1、2、3脚连接外部限位开关。
    [n0045] 本实施例的工作原理：
    [n0046] 初始化过程中，通过通讯模块连接的PC端控制软件，为本申请所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置设置初始化工作参数，包括通信参数、电机驱动芯片参数、电机方向设置、位置方向设置、预置位置参数、焦距补偿参数等。在摄像机设备运行过程中，本远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置一方面通过聚焦位置反馈模块以及变焦位置反馈模块获取位置信息反馈给MCU中央处理单元(11)，再由MCU中央处理单元(11)结合PC端软件发送的控制命令控制聚焦电机、变焦电机以及感光片切换电机执行相应的动作，比如变倍大、变倍小等。
    [n0047] 上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。
    权利要求:
    Claims (8)
    [0001] 1.一种远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，其特征在于：包括MCU中央处理单元(11)以及分别与所述MCU中央处理单元(11)电连接的降压模块(14)、温度检测模块(15)和通信模块(17)；
    所述MCU中央处理单元(11)，用于控制各个模块工作及整个系统的逻辑控制；
    所述降压模块(14),给远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置提供稳定的工作电压；
    所述温度检测模块(15)，用于检测摄像机的工作温度；
    所述通信模块(17)，给PC端软件提供通信连接通道。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，其特征在于：所述MCU中央处理单元(11)，采用STC8A8K64S4A12单片机芯片；所述降压模块(14)，采用L78M05芯片；所述温度检测模块(15),采用LM135金属外壳温度传感器；所述通信模块(17),采用MAX485CSA芯片。
    [0003] 3.根据权利要求1所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，其特征在于：还包括与所述MCU中央处理单元(11)电连接的变焦电机驱动模块(16)；分别与所述变焦电机驱动模块(16)电连接的变焦调速控制模块(161)、变焦位置反馈模块(162)及变焦正反向限位模块(163)；
    所述变焦调速控制模块(161)，用于控制变焦电机的转速；
    所述变焦位置反馈模块(162)，用于检测变焦镜片的实时位置；
    所述变焦正反向限位模块(163)，用于限制变焦电机可转动的最大角度和最小角度。
    [0004] 4.根据权利要求3所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，其特征在于：所述变焦电机驱动模块(16)，采用A4950芯片；所述变焦调速控制模块(161)，采用所述MCU中央处理单元(11)的PWM；所述变焦位置反馈模块(162)，采用多圈电位器的ADC转换数值；所述变焦正反向限位模块(163)，采用微动触点开关。
    [0005] 5.根据权利要求1所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，其特征在于：还包括与所述MCU中央处理单元(11)电连接的聚焦电机驱动模块(12)；分别与所述聚焦电机驱动模块(12)电连接的聚焦调速控制模块(121)、聚焦位置反馈模块(122)及聚焦正反向限位模块(123)；
    所述聚焦调速控制模块(121)，用于控制聚焦电机的转速；
    所述聚焦位置反馈模块(122)，用于检测聚焦镜片的实时位置；
    所述聚焦正反向限位模块(123)，用于限制聚焦电机可转动的最大角度和最小角度。
    [0006] 6.根据权利要求5所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，其特征在于：所述聚焦电机驱动模块(12)，采用A4950芯片；所述聚焦调速控制模块(121)，采用所述MCU中央处理单元(11)的PWM；所述聚焦位置反馈模块(122)，采用多圈电位器的ADC转换数值；所述聚焦正反向限位模块(123)，采用微动触点开关。
    [0007] 7.根据权利要求1所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，其特征在于：还包括与所述MCU中央处理单元(11)电连接的切换电机驱动模块(13)；分别与所述切换电机驱动模块(13)电连接的切换调速控制模块(132)、切换正反向限位模块(131)；
    所述切换调速控制模块(132)，用于控制切换电机的转速；
    所述切换正反向限位模块(131)，用于限制切换电机可转动的最大角度和最小角度。
    [0008] 8.根据权利要求7所述的远程控制摄像机变焦聚焦的控制装置，其特征在于：所述切换电机驱动模块(13)，采用A4950芯片；所述切换调速控制模块(132)，采用所述MCU中央处理单元(11)的PWM；所述切换正反向限位模块(131)，采用微动触点开关。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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