本發(fā)明涉及一種步進(jìn)電機控制裝置，特別是涉及一種自動調(diào)焦設(shè)備的步進(jìn)電機控制裝置。

背景技術(shù)：

焦距，是光學(xué)系統(tǒng)中衡量光的聚集或發(fā)散的度量方式，指平行光入射時從透鏡光心到光聚集之焦點的距離，物體在這個距離時成像最清晰。對于自動識別行業(yè)，一般使用固定焦距的鏡頭，而不同的產(chǎn)品不同的應(yīng)用所需焦距是不一樣的，所以在掃碼設(shè)備出廠前，就需要做好調(diào)焦工作。調(diào)焦，是指通過旋轉(zhuǎn)鏡頭，使之在某個距離上的成像的清晰度最高。

如圖1所示，傳統(tǒng)的自動調(diào)焦設(shè)備的步進(jìn)電機控制裝置，包括上位機1(pc機)、調(diào)焦設(shè)備控制盒2及自動調(diào)焦設(shè)備3；上位機1通過調(diào)焦設(shè)備控制盒2與自動調(diào)焦設(shè)備3電性連接；其中調(diào)焦設(shè)備的控制盒2，需要mcu或dsp23等智能芯片來產(chǎn)生步進(jìn)電機驅(qū)動器33所需的控制脈沖和電平。而mcu或dsp23等智能芯片又要通過一套完整的通訊協(xié)議來由串口與上位機1(例如pc機)通訊，以獲得上位機1的各種控制指令，來控制電機驅(qū)動器33；或檢測受控設(shè)備的狀態(tài)，由串口傳送給上位機1。因此就需要額外增加一智能芯片，并且需要開發(fā)配套的應(yīng)用程序來支持一套完整的通訊協(xié)議，不僅增加了軟硬件的成本也增加了算法的復(fù)雜程度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種自動調(diào)焦設(shè)備的步進(jìn)電機控制裝置，不用智能器件，將控制算法移到上位機，直接通過串口的輸出線給出控制脈沖和電平控制步進(jìn)電機驅(qū)動器，直接控制調(diào)焦設(shè)備的步進(jìn)電機運轉(zhuǎn)；降低自動調(diào)焦設(shè)備上調(diào)焦設(shè)備控制盒的復(fù)雜度，大大減低了軟硬件成本及算法的復(fù)雜度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種自動調(diào)焦設(shè)備的步進(jìn)電機控制裝置，包括上位機、調(diào)焦設(shè)備控制盒及自動調(diào)焦設(shè)備；所述調(diào)焦設(shè)備控制盒包括rs232電平轉(zhuǎn)換接口芯片及燈光切換繼電器；所述自動調(diào)焦設(shè)備包括步進(jìn)電機驅(qū)動器；rs232電平轉(zhuǎn)換接口芯片的外部接口與上位機的串口相連；rs232電平轉(zhuǎn)換接口芯片的內(nèi)部接口與燈光切換繼電器及步進(jìn)電機驅(qū)動器相連。

優(yōu)選的，所述rs232電平轉(zhuǎn)換接口芯片的外部接口產(chǎn)生負(fù)9伏到正9伏的電平信號。

優(yōu)選的，所述rs232電平轉(zhuǎn)換接口芯片的內(nèi)部接口產(chǎn)生0伏到正5伏的ttl電平信號。

優(yōu)選的，所述上位機通過模擬所述步進(jìn)電機驅(qū)動器的脈沖信號和電平控制所述步進(jìn)電機驅(qū)動器。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種自動調(diào)焦設(shè)備的步進(jìn)電機控制裝置，不用智能器件，將控制算法移到上位機，直接通過串口的輸出線給出控制脈沖和電平控制步進(jìn)電機驅(qū)動器，直接控制調(diào)焦設(shè)備的步進(jìn)電機運轉(zhuǎn)；降低自動調(diào)焦設(shè)備上調(diào)焦設(shè)備控制盒的復(fù)雜度，大大減低了軟硬件成本及算法的復(fù)雜度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是現(xiàn)有的自動調(diào)焦設(shè)備的步進(jìn)電機控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明自動調(diào)焦設(shè)備的步進(jìn)電機控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明步進(jìn)電機驅(qū)動器第一脈沖序列示意圖；

圖4是本發(fā)明步進(jìn)電機驅(qū)動器第二脈沖序列示意圖。

具體實施方式

為對本發(fā)明的目的、特征及功效能夠有更進(jìn)一步的說明，以下配合附圖詳述如后。

如圖2所示，自動調(diào)焦設(shè)備的步進(jìn)電機控制裝置，包括上位機1、調(diào)焦設(shè)備控制盒2及自動調(diào)焦裝置3；所述調(diào)焦設(shè)備控制盒2包括rs232電平轉(zhuǎn)換接口芯片21及燈光切換繼電器22，rs232電平轉(zhuǎn)換接口芯片21的外部接口與上位機1的串口相連，所述外部接口產(chǎn)生負(fù)9伏到正9伏的電平信號；rs232電平轉(zhuǎn)換接口芯片21的內(nèi)部接口直接與受控器件相連，所述受控器件除了包括燈光切換繼電器22外，還包括自動調(diào)焦設(shè)備3中的步進(jìn)電機驅(qū)動器33、啟動按鈕31、紅外探頭32等器件；所述內(nèi)部接口產(chǎn)生0伏到正5伏的ttl電平信號。所述燈光切換繼電器22與自動調(diào)焦設(shè)備3中的補光燈36及照明燈37相連。調(diào)焦設(shè)備控制盒1內(nèi)去除了“mcu或dsp”智能芯片，只保留傳統(tǒng)的rs232電平轉(zhuǎn)換接口芯片21和燈光切換繼電器22繼電器，上位機1只要對串口操作就能直接控制受控器件，或直接從受檢測的器件讀取狀態(tài)。

傳統(tǒng)的上位機1(pc機)物理串口為9芯的db9接口。其引腳定義如下：

cd：輸入，載波檢測；

rxd：輸入，接收數(shù)據(jù)；

txd：輸出，發(fā)送數(shù)據(jù)；

dtr：輸出，數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好；

gnd：公共，信號地；

dsr：輸入，通訊設(shè)備準(zhǔn)備好；

rts：輸出，請求發(fā)送；

cts：輸入，允許發(fā)送；

ri：輸入，響鈴指示。

pc機串口的txd數(shù)據(jù)線只能以字節(jié)方式傳送。其格式由1位“起始位”(“0”)，8位“數(shù)據(jù)位”(“xxxxxxxx”低位在前，高位在后)，1位“校驗位”(“x”)和1或2位“停止位”(“1”)組成。

本發(fā)明就是采用pc機串口的txd數(shù)據(jù)線，進(jìn)行步進(jìn)電機驅(qū)動器33的旋轉(zhuǎn)脈沖控制。為了模擬步進(jìn)電機驅(qū)動器33的旋轉(zhuǎn)脈沖，將步進(jìn)電機驅(qū)動器33的旋轉(zhuǎn)脈沖的個數(shù)換算成8位數(shù)據(jù)字節(jié)的字節(jié)數(shù)。

如圖3-4所示，要模擬出圖3所示的5個旋轉(zhuǎn)脈沖，只需按高低電平(1或者0)表示整個脈沖序列，即0101010101，其中第一個0表示起始位0，中間的10101010表示數(shù)據(jù)位0x55，最后的1表示停止位1.所以我們用一個起始位、一個8位字節(jié)和一個停止位模擬出圖3所示的5個旋轉(zhuǎn)脈沖。

同理，對于圖4，要模擬出圖4所示的旋轉(zhuǎn)脈沖，只需按照相同的方法表示成01二進(jìn)制串，然后將8位組成一個字節(jié)。所以我們用6個字節(jié)“dfb75555ed7f”，配合“起始位”，“校驗位”和“停止位”，就可以模擬出包括開始的加速度和結(jié)尾的減速度序列的20個旋轉(zhuǎn)脈沖。

這樣就模擬出了步進(jìn)電機驅(qū)動器33的旋轉(zhuǎn)脈沖；同時可采用設(shè)置上位機串口波特率來達(dá)到改變脈沖序列的速率，以便改變步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速。

具體的調(diào)焦過程為：

步驟1、上位機1先進(jìn)行初始化工作

步驟2、上位機1控制rts線電平，控制燈光切換繼電器22切換成照明燈37亮，提示操作者更換一個新的待調(diào)焦的鏡頭；

步驟3、操作者更換鏡頭后會自動觸發(fā)啟動按鈕31，上位機1檢測dsr線的電平后得知啟動按鈕31被觸發(fā)；

步驟4、上位機1控制rts線電平，控制燈光切換繼電器22切換成補光燈亮36，進(jìn)入調(diào)焦過程；

步驟5、上位機1邊控制步進(jìn)電機驅(qū)動器33控制步進(jìn)電機34旋轉(zhuǎn)，邊檢測cts線電平，預(yù)先控制調(diào)焦頭35旋轉(zhuǎn)到紅外探頭32所定的起始位置；

步驟6、上位機1根據(jù)自動調(diào)焦控制算法，控制dtr線，給出步進(jìn)電機驅(qū)動器33的旋轉(zhuǎn)方向電平，控制步進(jìn)電機34的旋轉(zhuǎn)方向，從而控制調(diào)焦頭35的旋轉(zhuǎn)方向；

步驟7、上位機1根據(jù)自動調(diào)焦控制算法，控制txd線，給出步進(jìn)電機驅(qū)動器33的旋轉(zhuǎn)脈沖，控制步進(jìn)電機34的旋轉(zhuǎn)速度，從而控制調(diào)焦頭35的旋轉(zhuǎn)；

步驟8、上位機1完成調(diào)焦過程后，跳轉(zhuǎn)到步驟2，重新更換一個新的待調(diào)焦的鏡頭，周而復(fù)始。

以上通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。