一種電動(dòng)聚焦拍攝培養(yǎng)物的人工氣候箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的生物培養(yǎng)設(shè)備，具體涉及一種電動(dòng)聚焦拍攝培養(yǎng)物的人工氣候箱。
【背景技術(shù)】
[0002]《視頻記錄可調(diào)光波光照培養(yǎng)箱》(ZL2013205546840，授權(quán)公告日:2014-02-05)隔著雙層真空玻璃用高清攝像頭拍攝光照培養(yǎng)箱內(nèi)的情況。它使用LED燈作為替代光源，變化其波長(zhǎng)與強(qiáng)度，觀察被輻照植物。但是，該技術(shù)方案并沒(méi)有敘述拍攝聚焦及其照明情況。對(duì)于人工氣候箱，當(dāng)模擬暗黑的夜晚時(shí)，需要照明幫助攝像頭拍攝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)聚焦拍攝培養(yǎng)物的人工氣候箱，該人工氣候箱通過(guò)兩個(gè)按鍵操作步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，據(jù)此移動(dòng)攝像頭，精細(xì)地調(diào)節(jié)攝像頭的物距，使之清晰成像；當(dāng)攝像頭移動(dòng)到上、下兩個(gè)極端，步進(jìn)電機(jī)會(huì)自動(dòng)停止進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)；拍攝時(shí)，如果人工氣候箱內(nèi)照明不足，會(huì)自動(dòng)地、短暫地點(diǎn)亮照明LED燈。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:它包括一臺(tái)人工氣候箱、一套Z軸位移裝置、一個(gè)攝像頭、一臺(tái)計(jì)算機(jī)、兩個(gè)按鍵、兩個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、一個(gè)照明LED燈、一個(gè)交流固態(tài)繼電器以及+5V電源；其中，計(jì)算機(jī)的RS232C接口的一根輸出聯(lián)絡(luò)線DTR經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路MAX232以后與+5V電源的負(fù)極分別連接到交流固態(tài)繼電器的兩個(gè)輸入控制端，220V市電與交流固態(tài)繼電器的兩個(gè)輸出受控端以及照明LED燈組成串聯(lián)回路；人工氣候箱內(nèi)其頂部設(shè)置有螺絲，Z軸位移裝置的金屬支撐板通過(guò)人工氣候箱內(nèi)其頂部的螺絲固定到人工氣候箱內(nèi)的頂部，攝像頭安裝在Z軸位移裝置的滑臺(tái)上，攝像頭通過(guò)攝像頭的USB電纜連接到計(jì)算機(jī)的USB接口 ；兩個(gè)按鍵的一端都連接到電源的負(fù)極，兩個(gè)按鍵的另一端分別連接到一個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器的觸發(fā)信號(hào)輸入端TR-，所述兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端TR-各自連接一個(gè)上拉電阻，兩個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器的輸出端Q分別連接到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的正轉(zhuǎn)控制線與反轉(zhuǎn)控制線，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出與Z軸位移裝置上的步進(jìn)電機(jī)相配合；Z軸位移裝置上的兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)的一端都連接到電源的正極，它倆的另一端分別連接到一個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器的復(fù)位控制端，所述兩個(gè)復(fù)位控制端各自連接一個(gè)下拉電阻。
[0005]Z軸位移裝置包括兩根光軸、一根滾珠絲桿、兩個(gè)法蘭直線軸承、三個(gè)直線軸承、三個(gè)螺母座、一個(gè)滑臺(tái)、兩塊金屬板、一塊金屬底板、一個(gè)金屬支撐板、聯(lián)軸器、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)架以及兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)；其中，兩根光軸以及滾珠絲桿彼此平行，各自穿過(guò)一個(gè)直線軸承，這三個(gè)直線軸承上各自配合有一個(gè)螺母座，滑臺(tái)是一個(gè)金屬板，滑臺(tái)上面開(kāi)設(shè)有銷釘孔，滑臺(tái)通過(guò)螺絲同時(shí)固定在上述三個(gè)螺母座上；兩塊金屬板各自開(kāi)設(shè)有左、中、右三個(gè)圓孔，第一根光軸的兩端分別安裝在這兩塊金屬板的左圓孔上，通過(guò)這兩個(gè)左圓孔上的螺絲固定，第二根光軸的兩端分別安裝在這兩塊金屬板的右圓孔上，通過(guò)這兩個(gè)右圓孔上的螺絲固定；兩塊金屬板上中間的圓孔各自通過(guò)螺絲安裝一個(gè)法蘭直線軸承，滾珠絲桿的一端安置在第一塊金屬板上的法蘭直線軸承中，其另一端穿過(guò)第二塊金屬板上的法蘭直線軸承以后連接到聯(lián)軸器的一端，聯(lián)軸器的另一端連接步進(jìn)電機(jī)的軸，步進(jìn)電機(jī)安裝在步進(jìn)電機(jī)架上；步進(jìn)電機(jī)架以及兩塊金屬板都安置在Z軸位移裝置的金屬底板上，金屬底板上第一塊金屬板所在的那一端豎立著Z軸位移裝置的金屬支撐板，該金屬支撐板上開(kāi)設(shè)有銷釘孔；兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)分別安置到兩塊金屬板上靠近法蘭直線軸承的地方，都朝向滑臺(tái)，而且當(dāng)滑臺(tái)移近到法蘭直線軸承的時(shí)候，該法蘭直線軸承附近的微動(dòng)開(kāi)關(guān)會(huì)受到滑臺(tái)的觸碰。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:1)操作方便:兩個(gè)按鍵分別操作步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，據(jù)此調(diào)節(jié)攝像頭的拍攝物距，得到清晰的成像；2) —旦攝像頭位移到了上方或下方的極端，會(huì)自動(dòng)停止步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，有利于保護(hù)步進(jìn)電機(jī)；3)用于人工氣候箱內(nèi)各種模擬氣候環(huán)境下進(jìn)行拍攝，不影響人工氣候箱的工作狀態(tài):人工氣候箱內(nèi)照明昏暗不利于拍攝時(shí)，在拍攝的瞬間，屬于冷光源的照明LED燈會(huì)短暫地發(fā)光。
[0007]【附圖說(shuō)明】:
[0008]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0009]圖1是本實(shí)用新型的方框圖。
[0010]圖中，1.人工氣候箱，11.人工氣候箱內(nèi)設(shè)置在頂部的螺絲，2.計(jì)算機(jī)，21.計(jì)算機(jī)的USB接口，22.計(jì)算機(jī)的RS232C接口，3.攝像頭，4.Z軸位移裝置，5.步進(jìn)電機(jī)，51.第一個(gè)按鍵，52.第二個(gè)按鍵，53.第一個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器，54.第二個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器，55.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，56.Z軸位移裝置上的第一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，57.Z軸位移裝置上的第二個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，6.交流固態(tài)繼電器，7.照明LED燈。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，攝像頭(3)從人工氣候箱(I)的頂部往下方視頻記錄植物生長(zhǎng)發(fā)育情況。攝像頭(3)通過(guò)攝像頭的USB電纜連接到計(jì)算機(jī)的USB接口(21)，安放在Z軸位移裝置(4)的滑臺(tái)上。Z軸位移裝置(4)通過(guò)其金屬支撐板上的銷釘孔以及人工氣候箱(I)內(nèi)其頂部的螺絲(11)與人工氣候箱(I)對(duì)接。
[0012]Z軸位移裝置(4)的結(jié)構(gòu)不便于圖解，請(qǐng)?jiān)谔詫毦W(wǎng)上檢索參考。圖1中，Z軸位移裝置(4 )上滾珠絲桿架設(shè)在兩個(gè)法蘭直線軸承中，通過(guò)聯(lián)軸器連接到步進(jìn)電機(jī)(5 )的軸。按動(dòng)第一個(gè)按鍵(51)—次，第一個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器(53)就會(huì)產(chǎn)生也只能產(chǎn)生一個(gè)脈沖，按動(dòng)第二個(gè)按鍵(52 ) —次，第二個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器(54)就會(huì)產(chǎn)生也只能產(chǎn)生一個(gè)脈沖。上述脈沖通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(55)的正轉(zhuǎn)控制線或者反轉(zhuǎn)控制線操作步進(jìn)電機(jī)(5)正轉(zhuǎn)一步或者反轉(zhuǎn)一步。因此精細(xì)地變化攝像頭(3)與被拍攝目標(biāo)之間的距離，獲得清晰的成像。Z軸位移裝置(4)之滾珠絲桿上的滑臺(tái)安置在位于兩個(gè)法蘭直線軸承之間的直線軸承上，隨著該直線軸承位移，一旦移動(dòng)到了滾珠絲桿的上面或者下面的極端位置，會(huì)觸碰到第一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)(56)或者第二個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)(57)，受觸碰的微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)高電平，使得所連接到的第一個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器(53 )或者第二個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器(54)復(fù)位，與所復(fù)位了的不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器連接著的按鍵便失去了作用，保證了步進(jìn)電機(jī)(5)不再被強(qiáng)迫往前旋轉(zhuǎn)，但步進(jìn)電機(jī)(5)可以在另一個(gè)按鍵的作用下反方向旋轉(zhuǎn)。第一個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器(53)、第二個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器(54)的復(fù)位控制端R分別連接有下拉電阻Rl與R2。
[0013]計(jì)算機(jī)的RS232C接口(22)的輸出聯(lián)絡(luò)線DTR平時(shí)處于低電平。光線昏暗不利于拍攝時(shí)，操作通信控件MSComm32.0CX的屬性DTREnable在DTR上輸出一個(gè)高電平，經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路例如MAX232以后通過(guò)控制交流固態(tài)繼電器(6)的兩個(gè)輸入控制端使得交流固態(tài)繼電器(6)的兩個(gè)輸出受控端導(dǎo)通，市電經(jīng)過(guò)交流固態(tài)繼電器(6)的兩個(gè)輸出受控端送給照明LED燈(7)，使照明LED燈(7)發(fā)光。然后，DTR的電平由高變回低，輔助拍攝的照明LED燈(7)熄滅。
[0014]什么情況下拍攝以及在什么模擬環(huán)境下點(diǎn)亮輔助拍攝的照明LED燈(7)由計(jì)算機(jī)軟件決定。
[0015]上述攝像頭(3 )及其Z軸位移裝置(4 )還可以方便地安裝到人工氣候箱(I)內(nèi)的四周墻壁上或者底部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)聚焦拍攝培養(yǎng)物的人工氣候箱，其特征是:它包括一臺(tái)人工氣候箱、一套Z軸位移裝置、一個(gè)攝像頭、一臺(tái)計(jì)算機(jī)、兩個(gè)按鍵、兩個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、一個(gè)照明LED燈、一個(gè)交流固態(tài)繼電器以及+5V電源；其中，計(jì)算機(jī)的RS232C接口的一根輸出聯(lián)絡(luò)線DTR經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路MAX232以后與+5V電源的負(fù)極分別連接到交流固態(tài)繼電器的兩個(gè)輸入控制端，220V市電與交流固態(tài)繼電器的兩個(gè)輸出受控端以及照明LED燈組成串聯(lián)回路；人工氣候箱內(nèi)其頂部設(shè)置有螺絲，Z軸位移裝置的金屬支撐板通過(guò)人工氣候箱內(nèi)其頂部的螺絲固定到人工氣候箱內(nèi)的頂部，攝像頭安裝在Z軸位移裝置的滑臺(tái)上，攝像頭通過(guò)攝像頭的USB電纜連接到計(jì)算機(jī)的USB接口 ；兩個(gè)按鍵的一端都連接到電源的負(fù)極，兩個(gè)按鍵的另一端分別連接到一個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器的觸發(fā)信號(hào)輸入端TR-，所述兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端TR-各自連接一個(gè)上拉電阻，兩個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器的輸出端Q分別連接到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的正轉(zhuǎn)控制線與反轉(zhuǎn)控制線，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出與Z軸位移裝置上的步進(jìn)電機(jī)相配合；Z軸位移裝置上的兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)的一端都連接到電源的正極，它倆的另一端分別連接到一個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器的復(fù)位控制端，所述兩個(gè)復(fù)位控制端各自連接一個(gè)下拉電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)聚焦拍攝培養(yǎng)物的人工氣候箱，其特征是:所述Z軸位移裝置包括兩根光軸、一根滾珠絲桿、兩個(gè)法蘭直線軸承、三個(gè)直線軸承、三個(gè)螺母座、一個(gè)滑臺(tái)、兩塊金屬板、一塊金屬底板、一個(gè)金屬支撐板、聯(lián)軸器、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)架以及兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)；其中，兩根光軸以及滾珠絲桿彼此平行，各自穿過(guò)一個(gè)直線軸承，這三個(gè)直線軸承上各自配合有一個(gè)螺母座，滑臺(tái)是一個(gè)金屬板，滑臺(tái)上面開(kāi)設(shè)有銷釘孔，滑臺(tái)通過(guò)螺絲同時(shí)固定在上述三個(gè)螺母座上；兩塊金屬板各自開(kāi)設(shè)有左、中、右三個(gè)圓孔，第一根光軸的兩端分別安裝在這兩塊金屬板的左圓孔上，通過(guò)這兩個(gè)左圓孔上的螺絲固定，第二根光軸的兩端分別安裝在這兩塊金屬板的右圓孔上，通過(guò)這兩個(gè)右圓孔上的螺絲固定；兩塊金屬板上中間的圓孔各自通過(guò)螺絲安裝一個(gè)法蘭直線軸承，滾珠絲桿的一端安置在第一塊金屬板上的法蘭直線軸承中，其另一端穿過(guò)第二塊金屬板上的法蘭直線軸承以后連接到聯(lián)軸器的一端，聯(lián)軸器的另一端連接步進(jìn)電機(jī)的軸，步進(jìn)電機(jī)安裝在步進(jìn)電機(jī)架上；步進(jìn)電機(jī)架以及兩塊金屬板都安置在Z軸位移裝置的金屬底板上，金屬底板上第一塊金屬板所在的那一端豎立著Z軸位移裝置的金屬支撐板，該金屬支撐板上開(kāi)設(shè)有銷釘孔；兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)分別安置到兩塊金屬板上靠近法蘭直線軸承的地方，都朝向滑臺(tái)，而且當(dāng)滑臺(tái)移近到法蘭直線軸承的時(shí)候，該法蘭直線軸承附近的微動(dòng)開(kāi)關(guān)會(huì)受到滑臺(tái)的觸碰。
【專利摘要】一種電動(dòng)聚焦拍攝培養(yǎng)物的人工氣候箱，通過(guò)兩個(gè)按鍵分別操作一個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器來(lái)控制Z軸位移裝置上的步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，使得Z軸位移裝置的滑臺(tái)上的攝像頭上下移動(dòng)而得以調(diào)節(jié)拍攝物距；當(dāng)滑臺(tái)移近到法蘭直線軸承的時(shí)候，相應(yīng)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)會(huì)受到滑臺(tái)的觸碰，兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)因此分別控制一個(gè)所述單脈沖發(fā)生器的復(fù)位，按鍵不再能強(qiáng)迫步進(jìn)電機(jī)會(huì)進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)；計(jì)算機(jī)RS232C接口的輸出聯(lián)絡(luò)線通過(guò)交流固態(tài)繼電器控制照明LED燈以供拍攝照明之需要。用于人工氣候箱內(nèi)各種模擬氣候環(huán)境下拍攝培養(yǎng)物。
【IPC分類】G03B15-03, A01G9-16
【公開(kāi)號(hào)】CN204540152
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520034751
【發(fā)明人】曾藝
【申請(qǐng)人】丁鳳
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日