手輪按鍵式聚焦拍攝培養(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，具體涉及一種手輪按鍵式聚焦拍攝培養(yǎng)物的人工氣候箱。
【背景技術(shù)】
[0002]觀察人工氣候箱內(nèi)生物的生長(zhǎng)是一件經(jīng)常性的工作，《視頻記錄可調(diào)光波光照培養(yǎng)箱》(ZL 2013205546840，授權(quán)公告日:2014-02-05)作了初步的嘗試。實(shí)際工作中，既需要拍攝植物的上部也需要拍攝生物的根系，對(duì)于氣候箱內(nèi)模擬的昏暗的氣候狀況，拍攝時(shí)還需要輔助光源照明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供一種手輪按鍵式聚焦拍攝培養(yǎng)物的人工氣候箱，在該人工氣候箱的頂部以及底部分別安排一套XYZ軸位移裝置以及一個(gè)攝像頭，通過手輪操作兩個(gè)攝像頭分別作平面直線移動(dòng)以定位目標(biāo)，使用按鍵操作兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，使得兩個(gè)攝像頭分別聚焦培養(yǎng)物，由計(jì)算機(jī)操作攝像頭拍攝；拍攝時(shí)若光照不足，與攝像頭對(duì)應(yīng)著地，培養(yǎng)物的上方或者下方有一個(gè)照明LED燈會(huì)短暫地發(fā)光。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:它包括一臺(tái)人工氣候箱、兩套XYZ軸位移裝置、四個(gè)金屬手輪蓋、四個(gè)手輪、四個(gè)手輪定位螺母、兩個(gè)攝像頭、一臺(tái)計(jì)算機(jī)、兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)、兩個(gè)聯(lián)軸器、兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)架、兩組步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、四個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器、四個(gè)按鍵、兩個(gè)交流固態(tài)繼電器、兩個(gè)照明LED燈以及+5V電源；其中，四個(gè)手輪的軸都是一個(gè)空心的金屬圓柱，其外徑比內(nèi)徑大0.5cm。
[0005]計(jì)算機(jī)RS232C接口的輸出聯(lián)絡(luò)線RTS與DTR經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路MAX232以后分別連接到兩個(gè)交流固態(tài)繼電器的輸入控制端之一，兩個(gè)交流固態(tài)繼電器的另外一個(gè)輸入控制端都連接到+5V電源的負(fù)極，兩個(gè)交流固態(tài)繼電器的輸出受控端分別與市電以及一個(gè)照明LED燈組成串聯(lián)回路。
[0006]四個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器的上升沿觸發(fā)端TR+分別連接有一個(gè)下拉電阻，還分別連接到四個(gè)按鍵的一端，四個(gè)按鍵的另一端都連接到+5V電源的正極，第一個(gè)、第二個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器的信號(hào)輸出端Q分別連接到第一組步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的正轉(zhuǎn)控制線和反轉(zhuǎn)控制線，該組步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出與第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)配合；第三個(gè)、第四個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器的信號(hào)輸出端Q分別連接到第二組步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的正轉(zhuǎn)控制線和反轉(zhuǎn)控制線，該組步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出與第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)配合。
[0007]第一套XYZ軸位移裝置通過其中的第一套直線軸位移裝置的金屬底板上的銷釘孔安置在人工氣候箱內(nèi)部的頂部，其中的第一套直線軸位移裝置的滾珠絲桿依次穿過人工氣候箱的墻壁以及第一個(gè)金屬手輪蓋，然后緊密接觸第一個(gè)手輪的軸，所述滾珠絲桿至此縮減其直徑以便穿過并且穿過該手輪的軸心，第一個(gè)手輪定位螺母從該滾珠絲桿的外端以螺紋旋入的方式安置到該滾珠絲桿之上，并與所述滾珠絲桿一起夾住第一個(gè)手輪，所述金屬手輪蓋背靠人工氣候箱的外墻固定；其中的第二套直線軸位移裝置的滾珠絲桿依次穿過人工氣候箱的墻壁以及第二個(gè)金屬手輪蓋，然后緊密接觸第二個(gè)手輪的軸，所述第二套直線軸位移裝置的滾珠絲桿至此縮減其直徑以便穿過并且穿過第二個(gè)手輪的軸心，然后與第二個(gè)手輪定位螺母以螺紋旋入的方式結(jié)合，所述滾珠絲桿與第二個(gè)手輪定位螺母夾住第二個(gè)手輪，第二個(gè)金屬手輪蓋背靠人工氣候箱的外墻固定；其中的第三套直線軸位移裝置的滾珠絲桿通過第一個(gè)聯(lián)軸器連接到第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)的軸，第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)安置在第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)架上，第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)架固定到所述第三套直線軸位移裝置的金屬底板上，第一個(gè)攝像頭安裝在所述第三套直線軸位移裝置的滑臺(tái)上，通過該攝像頭的USB電纜連接到計(jì)算機(jī)的第一個(gè)USB接口。
[0008]第二套XYZ軸位移裝置通過其中的第一套直線軸位移裝置的金屬底板上的銷釘孔安置在人工氣候箱內(nèi)部的底部，其中的第一套直線軸位移裝置的滾珠絲桿依次穿過人工氣候箱的墻壁以及第三個(gè)金屬手輪蓋，然后緊密接觸第三個(gè)手輪的軸，所述滾珠絲桿至此縮減其直徑以便穿過并且穿過該手輪的軸心，第三個(gè)手輪定位螺母從該滾珠絲桿的外端以螺紋旋入的方式安置到該滾珠絲桿之上，并與所述滾珠絲桿一起夾住第三個(gè)手輪，所述金屬手輪蓋背靠人工氣候箱的外墻固定；其中的第二套直線軸位移裝置的滾珠絲桿依次穿過人工氣候箱的墻壁以及第四個(gè)金屬手輪蓋，然后緊密接觸第四個(gè)手輪的軸，所述第二套直線軸位移裝置的滾珠絲桿至此縮減其直徑以便穿過并且穿過第四個(gè)手輪的軸心，然后與第四個(gè)手輪定位螺母以螺紋旋入的方式結(jié)合，所述滾珠絲桿與第四個(gè)手輪定位螺母夾住第四個(gè)手輪，第四個(gè)金屬手輪蓋背靠人工氣候箱的外墻固定；其中的第三套直線軸位移裝置的滾珠絲桿通過第二個(gè)聯(lián)軸器連接到第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)的軸，第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)安置在第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)架上，第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)架固定到所述第三套直線軸位移裝置的金屬底板上；第二個(gè)攝像頭安裝在所述第三套直線軸位移裝置的滑臺(tái)上，通過該攝像頭的USB電纜連接到計(jì)算機(jī)的第二個(gè)USB接口。
[0009]所述一套XYZ軸位移裝置包括三套直線軸位移裝置；其中，第二套直線軸位移裝置通過其金屬底板上的銷釘孔以及第一套直線軸位移裝置的滑臺(tái)上的銷釘孔安置到第一套直線軸位移裝置的滑臺(tái)上，第三套直線軸位移裝置通過其第一塊金屬板上的銷釘孔以及第二套直線軸位移裝置的滑臺(tái)上的銷釘孔安置到第二套直線軸位移裝置的滑臺(tái)上；這三套直線軸位移裝置的滾珠絲桿相互垂直。
[0010]所述一套直線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)、兩塊金屬板以及一塊金屬底板；其中，兩根光軸以及滾珠絲桿彼此平行，各自穿過一個(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)上面開設(shè)有銷釘孔，滑臺(tái)通過螺絲同時(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，滾珠絲桿的另一端穿過第二塊金屬板上的法蘭直線軸承，以便配合手輪或者步進(jìn)電機(jī)；兩塊金屬板都安置在該直線軸位移裝置的金屬底板上，兩塊金屬板以及金屬底板上分別開設(shè)有銷釘孔。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:在培養(yǎng)物的上部與下部，分別以兩個(gè)手輪操作一個(gè)攝像頭在水平面上移動(dòng)以找準(zhǔn)目標(biāo)，通過兩組按鍵操作兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)分別調(diào)節(jié)兩個(gè)攝像頭的拍攝物距，并為兩個(gè)攝像頭分別配置了拍攝用的照明LED燈，該輔助拍攝的照明并不影響人工氣候箱的工作狀態(tài)，因此實(shí)現(xiàn)對(duì)培養(yǎng)物的立體化拍攝。
[0012]【附圖說明】:
[0013]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0014]圖1是本實(shí)用新型的方框圖。
[0015]圖中，1.人工氣候箱，2.計(jì)算機(jī)，21.計(jì)算機(jī)第一個(gè)USB接口，22.計(jì)算機(jī)第二個(gè)USB接口，23.計(jì)算機(jī)的RS232C接口，31.第一個(gè)攝像頭，32.第二個(gè)攝像頭，41.第一套XYZ軸位移裝置，42.第二套XYZ軸位移裝置，51.第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，52.第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)，53.第一個(gè)按鍵，54.第二個(gè)按鍵，55.第一個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器，56.第二個(gè)不可重觸發(fā)單脈沖發(fā)生器，57.第一組步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，6.第二套按鍵觸發(fā)電路，81.第一個(gè)交流固態(tài)繼電器，82.第二個(gè)交流固態(tài)繼電器，91.第一個(gè)照明LED燈，92.第二個(gè)照明LED燈。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1中，第一套XYZ軸位移裝置(41)與第一個(gè)攝像頭(31)、第二套XYZ軸位移裝置(42)