專利名稱：振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是提供一種用于爆炸和火炮發(fā)射時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有高速攝像的應(yīng)用中，一般采用手動(dòng)觸發(fā)。即通過(guò)人的感覺(jué)器官判斷并決定是否開(kāi)始攝像記錄，然后手動(dòng)按動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)高速攝像儀。這樣不可避免會(huì)產(chǎn)生誤操作，同時(shí)每次操作時(shí)啟動(dòng)時(shí)刻有差異，難以滿足應(yīng)用環(huán)境的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決誤操作及統(tǒng)一啟動(dòng)時(shí)刻的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種根據(jù)振動(dòng)信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置。一種振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，包括單片機(jī)、振動(dòng)傳感器繼電器，所述單片機(jī)與所述振動(dòng)傳感器連接，所述繼電器與所述單片機(jī)連接；所述振動(dòng)傳感器接收振動(dòng)波，響應(yīng)于所述振動(dòng)波向所述單片機(jī)輸出電壓信號(hào)，所述單片機(jī)輸出參考信號(hào)，并與所述電壓信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制所述繼電器開(kāi)關(guān)。所述的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，所述單片機(jī)預(yù)設(shè)置若干閾值，根據(jù)該若干閾值輸出若干不同參考信號(hào)。所述的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，還包括按鍵及顯示裝置，所述按鍵及顯示裝置與所述單片機(jī)連接，所述按鍵用于向所述單片機(jī)輸入閾值或輸入復(fù)位信號(hào)或輸入測(cè)試信號(hào)。所述的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，所述振動(dòng)傳感器采用集成塊ADXL103。所述的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，所述單片機(jī)采用P89LPC922。本發(fā)明利用加速度傳感器采集爆炸時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，并將其送入單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)幅值進(jìn)行判斷，如果滿足要求則產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)送入高速攝像儀。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，使用方便。能感受爆炸或火炮發(fā)射時(shí)振動(dòng)信號(hào)，并與設(shè)定值進(jìn)行比較來(lái)判斷是否啟動(dòng)。


圖1為本發(fā)明的組成框圖。圖2為本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示是本發(fā)明的原理框圖，本發(fā)明的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，包括單片機(jī)4、振動(dòng)傳感器5、按鍵及顯示裝置6和繼電器3，繼電器3作為高速攝像儀的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。
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它利用加速度傳感器采集爆炸時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，并將其送入單片機(jī)進(jìn)行處理， 單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行判斷，如果滿足要求則產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)送入高速攝像儀。如圖2所示，是本發(fā)明的電路原理圖，包括單片機(jī)Ul，振動(dòng)傳感器U2，按鍵Kl，K2， K3，指示燈Li，L2，L3，L4和繼電器P4組成。Ul為單片機(jī)，其型號(hào)是P89LPC922，振動(dòng)傳感器U2為振動(dòng)傳感器，其型號(hào)是ADXL103。+3V電源分別連在振動(dòng)傳感器集成塊U2的第7、8 腳，單片機(jī)Ul的第15腳和繼電器P4線圈的一端；繼電器P4線圈的另一端與集成塊Ul的第14腳相連。振動(dòng)傳感器集成塊U2的第2腳與集成塊Ul的第17腳相連。振動(dòng)傳感器集成塊U2的第3腳和單片機(jī)Ul的第5腳接地。按鍵K1，K2，K3的一端連在+3V電源上，另一端分別通過(guò)電阻連到單片機(jī)Ul的第18，19，20腳，指示燈Li，L2，L3，L4的負(fù)極與地相連， 正極分別連到單片機(jī)Ul的第9，10，11，12腳。單片機(jī)Ul的第13腳通過(guò)電阻Rl和電容Cl 濾波后與單片機(jī)Ul的第16腳相連。本發(fā)明使用按鍵Kl設(shè)置啟動(dòng)信號(hào)的閾值，分為“弱”、“中”、“強(qiáng)”三檔。設(shè)定完成后分別用L1、L2、L3指示燈來(lái)顯示，斷電后可以自動(dòng)保存。指示燈L4為狀態(tài)指示，如果處于待啟動(dòng)狀態(tài)，則L4常亮，啟動(dòng)后則以1赫茲的頻率閃爍；按鍵K2為復(fù)位功能，用于清除已啟動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)入待啟動(dòng)狀態(tài)，便于進(jìn)行下一次拍攝。按鍵K3為測(cè)試鍵。使用時(shí)，將振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置通過(guò)支架固定在地面上，振動(dòng)傳感器集成塊 U2的敏感軸指向振動(dòng)源，當(dāng)火炮發(fā)射或爆炸時(shí)產(chǎn)生的沖擊波可以通過(guò)地面、支架傳送到振動(dòng)傳感器集成塊U2。單片機(jī)Ul上電后，首先根據(jù)預(yù)先選擇的閾值點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈，然后在第13腳輸出方波信號(hào)，此方波信號(hào)的占空比與上述閾值成正比，在經(jīng)過(guò)電阻Rl和電容Cl濾波后變?yōu)橹绷麟妷海思词菂⒖夹盘?hào)，其幅值與上述閾值成正比。然后進(jìn)入待啟動(dòng)狀態(tài)，如果振動(dòng)傳感器集成塊U2的輸出電壓(第2腳輸出電壓)超過(guò)參考信號(hào)或按鍵3被按下，則單片機(jī)Ul 控制指示燈L4閃爍，同時(shí)單片機(jī)Ul控制繼電器P4的線圈吸合，相應(yīng)觸點(diǎn)接通后高速攝像儀便可自動(dòng)拍攝。通過(guò)按鍵2復(fù)位后可以進(jìn)行下一次工作。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，使用方便。能用于不同的振動(dòng)環(huán)境下，并保證可靠啟動(dòng)。采用本發(fā)明，可以代替人工操作，可靠地啟動(dòng)高速攝像儀，并可保證操作者的安全。針對(duì)上述技術(shù)方案，如果采用AD轉(zhuǎn)換器將振動(dòng)信號(hào)采集后，用軟件進(jìn)行判斷是否滿足要求，從而發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，也屬于本專利的保護(hù)范圍。本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)是采用振動(dòng)傳感器和單片機(jī)將振動(dòng)信號(hào)變換為開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)控制高速攝像機(jī)的動(dòng)作。首先單片機(jī)根據(jù)設(shè)定的閾值產(chǎn)生一定頻率的方波信號(hào)，采用電阻 Rl和電容Cl將方波進(jìn)行濾波后作為基準(zhǔn)信號(hào)；此基準(zhǔn)信號(hào)為直流信號(hào)，其電壓與設(shè)定的閾值成正比；然后將振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)和上述基準(zhǔn)信號(hào)同時(shí)輸入單片機(jī)，采用具有比較器的單片機(jī)完成判斷得到開(kāi)關(guān)信號(hào)；最后用繼電器將開(kāi)關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換為觸點(diǎn)的閉合動(dòng)作。該方案既能滿足要求，又具有一定的靈活性。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，其特征在于，包括單片機(jī)、振動(dòng)傳感器繼電器，所述單片機(jī)與所述振動(dòng)傳感器連接，所述繼電器與所述單片機(jī)連接；所述振動(dòng)傳感器接收振動(dòng)波，響應(yīng)于所述振動(dòng)波向所述單片機(jī)輸出電壓信號(hào)，所述單片機(jī)輸出參考信號(hào)，并與所述電壓信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制所述繼電器開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，其特征在于，所述單片機(jī)預(yù)設(shè)置若干閾值，根據(jù)該若干閾值輸出若干不同參考信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，其特征在于，還包括按鍵及顯示裝置，所述按鍵及顯示裝置與所述單片機(jī)連接，所述按鍵用于向所述單片機(jī)輸入閾值或輸入復(fù)位信號(hào)或輸入測(cè)試信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，其特征在于，所述振動(dòng)傳感器采用集成塊ADXL103。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置，其特征在于，所述單片機(jī)采用 P89LPC922。
全文摘要
本發(fā)明屬于自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別涉及的是一種高速攝像自動(dòng)啟動(dòng)裝置，包括單片機(jī)、振動(dòng)傳感器繼電器，所述單片機(jī)與所述振動(dòng)傳感器連接，所述繼電器與所述單片機(jī)連接；所述振動(dòng)傳感器接收振動(dòng)波，響應(yīng)于所述振動(dòng)波向所述單片機(jī)輸出電壓信號(hào)，所述單片機(jī)輸出參考信號(hào)，并與所述電壓信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制所述繼電器開(kāi)關(guān)；本發(fā)明的振動(dòng)式高速攝像啟動(dòng)裝置可直接與高速攝像機(jī)相連。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，使用方便。能感受爆炸或火炮發(fā)射時(shí)振動(dòng)信號(hào)，并與設(shè)定值進(jìn)行比較來(lái)判斷是否啟動(dòng)。
文檔編號(hào)G05B19/042GK102156419SQ201010595290
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者辛長(zhǎng)范, 魏志芳 申請(qǐng)人:中北大學(xué)