專利名稱：防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動云臺技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防爆電動云臺內(nèi)置式控制器。
背景技術(shù)：
電動云臺是一種安裝在攝像機支撐物上的工作平臺，用于攝像機與支撐物之間的 連接，能夠承載攝像機進行水平和垂直兩個方向旋轉(zhuǎn)，并能夠控制攝像機的焦距，變倍，光 圈等參數(shù)，使攝像機能在大范圍內(nèi)對準(zhǔn)并攝取所需要的觀察目標(biāo)。它能克服工作環(huán)境惡劣 帶來的不便，監(jiān)控復(fù)雜場合的拍攝質(zhì)量，在監(jiān)控系統(tǒng)中電動云臺的旋轉(zhuǎn)不能在現(xiàn)場手動調(diào) 整，而要通過控制室內(nèi)的操作臺進行遠(yuǎn)程通訊控制其轉(zhuǎn)動，通過電動云臺控制攝像機的焦 距，變倍，光圈等參數(shù)，能夠使得攝像機的監(jiān)控視野更清晰。目前絕大多數(shù)云臺控制器采用分體位置式結(jié)構(gòu)，即云臺控制器置于云臺裝置殼體 之外。采用這種分體位置式結(jié)構(gòu)時，需要將云臺的控制信號線引出殼體外，通過控制器給控 制信號，來相應(yīng)的實現(xiàn)云臺的上下左右旋轉(zhuǎn)等功能。在一些需要防爆的場合，還要在云臺控 制器的外面加裝一個防爆殼，來提高安全等級。由于現(xiàn)場的監(jiān)控比較復(fù)雜，常常是多臺云臺 同時工作，每一臺云臺的控制都要有專門的線路鋪設(shè)，再加裝一個專門的防爆殼安裝控制 電路，隨著云臺的增多，線路也增多，引出的控制線路信號多為模擬量，控制信號之間的干 擾也越來越嚴(yán)重。此外，鏡頭有三個參數(shù)影響拍攝圖像的質(zhì)量，變倍(ZOOM)、焦距(FORCE)和光圈 (IRIS)?，F(xiàn)有的云臺控制器，對鏡頭的控制只能采用一種控制方式，如有些云臺鏡頭采用三 可變鏡頭，有些采用兩可變鏡頭，有些采用串行接口控制，不利于實際現(xiàn)場的選型操作。另外，多數(shù)云臺巡檢的起點和終點是以碰觸限位開關(guān)，或者繼電器的開關(guān)來停止 或者倒向，對于長時間的巡檢運行，限位開關(guān)，繼電器等設(shè)備的機械磨損較嚴(yán)重，易損壞。

實用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實用新型的目的是提供一種防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，以解決現(xiàn)有技術(shù)云臺 控制器對鏡頭的控制只能采用一種控制方式，機械損耗嚴(yán)重，云臺與控制器分體設(shè)計帶來 的干擾嚴(yán)重等缺陷。( 二 )技術(shù)方案為此，本實用新型提供的一種防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，包括單片機系統(tǒng)模塊，用于控制所述防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的各個模塊；運動控制模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于通過控制所述防爆電動云臺 的電動機的轉(zhuǎn)向與速度，來控制所述防爆電動云臺的上下左右運動；鏡頭控制模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于控制所述防爆電動云臺的鏡 頭的變倍、焦距和光圈；工作模式設(shè)置模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于進行波特率設(shè)置、循環(huán)設(shè)置、變倍設(shè)置、焦距設(shè)置以及光圈設(shè)置；電源模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于通過所述單片機系統(tǒng)模塊給所述 運動控制模塊，鏡頭控制模塊和工作模式設(shè)置模塊提供供電電壓。其中，所述運動控制模塊至少包括兩個繼電器、兩個發(fā)光二極管、四個電阻和一個 電容；第一繼電器的管腳1與LROl端相連接，所述第一繼電器的管腳2和第二繼電器的 管腳2通過第二電阻和第一電容與所述第一繼電器的管腳7相連接，所述第一繼電器的管 腳4與第二繼電器的管腳6相連接，所述第一繼電器的管腳5與所述第二繼電器的管腳4 相連接，所述第一繼電器的管腳6通過第三電阻與第二繼電器的管腳3相連接，所述第一繼 電器的管腳8通過串聯(lián)連接的第一發(fā)光二極管和第一電阻與電源相連接；所述第二繼電器 的管腳8通過串聯(lián)連接的第二發(fā)光二極管和第四電阻與電壓相連接。所述鏡頭控制模塊包括四個NPN管，四個PNP管，以及四個電阻；第一 NPN管的基極、發(fā)射極分別與第一 PNP管的基極、發(fā)射極相連接，第二 NPN管 的基極、發(fā)射極分別與第二PNP管的基極、發(fā)射極相連接，第三NPN管的基極、發(fā)射極分別與 第三PNP管的基極、發(fā)射極相連接，第四NPN管的基極、發(fā)射極分別與第四PNP管的基極、發(fā) 射極相連接；所述第一 NPN管的集電極、第二 NPN管的集電極、第三NPN管的集電極以及第 四NPN管的集電極與12V電源相連接；所述第一 PNP管的集電極、第二 PNP管的集電極、第 三PNP管的集電極以及第四PNP管的集電極與地相連接；所述第一 NPN管的發(fā)射極和第一 PNP管的發(fā)射極的連接線上引出變倍控制線，所述第二 NPN管的發(fā)射極和第二 PNP管的發(fā)射 極的連接線上引出焦距控制線，所述第三NPN管的發(fā)射極和第三PNP管的發(fā)射極的連接線 上引出光圈控制線，所述第四NPN管的發(fā)射極和第一 PNP管的發(fā)射極的連接線上引出公共 端控制線，第一電阻連接在所述變倍控制線上，第二電阻連接在所述焦距控制線上，第三電 阻連接在所述光圈控制線上，所述第四電阻連接在公共端控制線上。上述技術(shù)方案還包括雨刷控制模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于控制所 述防爆電動云臺的鏡頭雨刷的動作。所述雨刷控制模塊至少包括兩個繼電器，三個電阻，兩個二極管和兩個發(fā)光二極 管；第一電阻與第一發(fā)光二極管串聯(lián)之后，再與第一二極管并聯(lián)，并聯(lián)節(jié)點與第一繼 電器的管腳1和管腳8相連接，所述第一電阻與第一二極管的連接點還與5V電源相連接， 第三電阻與第二發(fā)光二極管串聯(lián)之后，再與第二二極管并聯(lián)，并聯(lián)節(jié)點與第二繼電器的管 腳1和管腳8相連接，所述第三電阻與第二二極管的連接點還與5V電源相連接；所述第一 繼電器的管腳2與第二繼電器的管腳2相連接，所述第一繼電器的管腳4與第二繼電器的 管腳6相連接，所述第一繼電器的管腳5與第二繼電器的管腳4相連接，所述第一繼電器的 管腳6與第二繼電器的管腳5相連接，所述第一繼電器的管腳6還通過第二電阻與第二繼 電器的管腳3相連接，所述第二繼電器的管腳7與電源相連接。所述工作模式設(shè)置模塊包括一個4位的撥碼開關(guān)和一個8位的撥碼開關(guān)。上述技術(shù)方案還可以包括視頻擴展接口模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用 于提供RS485串行控制信號接口，提供電源接口，提供視頻信號輸入接口。ISP接口模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于所述單片機系統(tǒng)模塊的程序的更新與下載。還包括JTAG接口模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于所述單片機系統(tǒng)模 塊的程序的編程調(diào)試。(三)有益效果本實用新型提供的防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，整個電路布局小巧，精密，可內(nèi)置 于防爆電動云臺的殼體之中，減少線路之間的干擾；本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制 器既能控制傳統(tǒng)的三可變鏡頭，又能控制采用串行控制方式的鏡頭，控制方式靈活多樣；此 外通過工作模式設(shè)置模塊的軟件設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件巡檢掃描，無需依靠限位開關(guān)、繼電器 等設(shè)備，無額外機械損耗；且本實用新型采用高級單片機芯片AVR128，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。

圖1是本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型防爆電動云臺單片機系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的運動控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的鏡頭控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的工作模式設(shè)置模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的雨刷控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的視頻擴展接口模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的ISP接口模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的JTAG接口模塊結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1 :單片機系統(tǒng)模塊；2 運動控制模塊；3 鏡頭控制模塊；4 工作模式設(shè)置 模塊；5 電源模塊；6 雨刷控制模塊；7 視頻擴展接口模塊；8 :ISP接口模塊；9 JTAG接口 模塊。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細(xì)描述。以下 實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。如圖1所示，為本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器實施例一結(jié)構(gòu)示意圖，本 實施例包括單片機系統(tǒng)模塊1，與單片機系統(tǒng)模塊1相連接的運動控制模塊2，鏡頭控制模 塊3，工作模式設(shè)置模塊4以及電源模塊5。其中，單片機系統(tǒng)模塊1用于控制防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的各個模塊，運動 控制模塊2用于根據(jù)單片機系統(tǒng)模塊1的控制，通過控制防爆電動云臺的電動機的轉(zhuǎn)向與 速度，來控制防爆電動云臺進行正反運動，即上下左右的運動，其中電動機的轉(zhuǎn)向由流入電 動機的電流流向決定，速度由加載在電動機上的電壓的大小來決定；鏡頭控制模塊3用于 根據(jù)單片機系統(tǒng)模塊1的控制，驅(qū)動防爆電動云臺的鏡頭進行變倍、調(diào)解光圈和焦距等，工 作模式設(shè)置模塊4用于負(fù)責(zé)防爆電動云臺的波特率設(shè)置、通訊協(xié)議的選擇、地址的設(shè)置，以 及循環(huán)功能的設(shè)置、上下左右動作的設(shè)置，變倍、光圈和焦距的設(shè)置等等；電源模塊5用于 給單片機系統(tǒng)模塊1、運動控制模塊2、鏡頭控制模塊3以及工作模式設(shè)置模塊4提供供電
6電壓。如圖2所示，為本實用新型防爆電動云臺單片機系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；在本實 施例中，單片機系統(tǒng)模塊采用美國ATMEL公司生產(chǎn)的高性能單片機ATmegal28單片機， 該ATmegal28單片機內(nèi)部包括128KB的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash程序存儲器，4KB的EEPR0M， 4KB的SARM，53個通用I/O 口線，32個通用工作寄存器，2個UASART，面向字節(jié)的兩線接口 (TWI)，8通道10位ADC，片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器，串行外圍設(shè)備接口(SPI)，與 IEEEl 149. 1規(guī)范兼容的JTAG測試接口，此接口同時還可以用于片上調(diào)試，6種可以通過軟 件選擇的省電模式。單片機系統(tǒng)模塊還可以采用51系列的單片機，如89S52，等等。電源模塊5由一個高隔離的AD/AC穩(wěn)壓開關(guān)電源模塊加一些保護電路組成，電源 模塊5能夠?qū)崿F(xiàn)220V交流電壓的輸入，能夠輸出24V，12V直流電，功率為50W，然后經(jīng)過二 次電壓處理，具體地通過一些電壓芯片的轉(zhuǎn)換，將輸出電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?V，共地和不共地的電 壓，給本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的整個系統(tǒng)的模塊提供供電電壓。如圖3所示，為本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的運動控制驅(qū)動模塊結(jié)構(gòu) 示意圖，本實施例以一組電路圖為例，事實上，本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器包括 兩組圖2所示電路，分別用于控制云臺的上下方向運動和左右方向運動，兩套電路結(jié)構(gòu)相 同，因此僅以一組電路為例。包括繼電器Jl和繼電器J2，電阻Rl、電阻R2、電阻R3和電 阻R4，發(fā)光二極管DLl和發(fā)光二極管DL2，電容Cl。其中，繼電器Jl和繼電器J2的管腳1和管腳8為繼電器線圈的兩端，管腳2和管 腳7為公共觸點，即管腳2和管腳3，管腳6和管腳7為兩組常閉開關(guān)觸點，管腳2、管腳4， 管腳5、管腳7為常開觸點。Jl的管腳1與限位開關(guān)LROl端相連接，J2的管腳1與限位開 關(guān)LR02端相連接，Jl和J2的管腳2通過串聯(lián)連接的電阻R2和電容Cl與管腳7相連接， Jl的管腳4與J2的管腳6相連接，Jl的管腳5與J2的管腳4相連接，Jl的管腳6與J2 的管腳5相連接，Jl的管腳6還通過電阻R3與J2的管腳3相連接，Jl的管腳8通過串聯(lián) 連接的發(fā)光二極管DLl和電阻Rl與12V電源相連接，J2的管腳8通過串聯(lián)連接的發(fā)光二 極管DL2和電阻R4與12V電源相連接，J2的管腳7與24V電源相連接。其中單片機系統(tǒng) 模塊通過光耦控制繼電器Jl，J2的線圈的通電。云臺有兩個電動機，其中水平電動機控制云臺在水平方向旋轉(zhuǎn)，垂直電動機控制 云臺在垂直方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)需要云臺上下垂直運動時，垂直電動機轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速箱帶動垂直傳 動輪盤轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)云臺的上下方向運動。垂直旋轉(zhuǎn)的角度有士35°、士45°、士75°等。 當(dāng)需要云臺左右水平運動時，水平電動機轉(zhuǎn)動并經(jīng)減速箱帶動云臺底部的水平齒輪轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 動，從而實現(xiàn)云臺的左右方向運動。水平旋轉(zhuǎn)的角度一般為350°。云臺都有水平、垂直限 位開關(guān)，用以控制云臺水平和垂直旋轉(zhuǎn)的角度大小。限位開關(guān)是由兩個微動開關(guān)來組成，當(dāng) 云臺轉(zhuǎn)動角度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的限位值時，碰觸微動開關(guān)，微動開關(guān)動作切斷電源，云臺停止 轉(zhuǎn)動。本實施例的運動控制模塊，通過單片機系統(tǒng)模塊的I/O 口控制繼電器線圈的通電 來控制流入電動機的電流方向，從而實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)功能。當(dāng)繼電器Jl線圈通電時， 電流從LRB流向LRA，定義為電動機正轉(zhuǎn)，當(dāng)繼電器J2線圈通電時，電流從LRA流向LRB，則 電動機反轉(zhuǎn)。事先可以進行設(shè)定，比如設(shè)定電動機正轉(zhuǎn)代表上方向運動，那么電動機反轉(zhuǎn)就代表下方向運動，設(shè)定電動機正轉(zhuǎn)代表左方向運動，那么電動機反轉(zhuǎn)就代表右方向運動；流 入電動機的電流流向決定了電動機的正反轉(zhuǎn)，即決定了防爆電動云臺的上下左右動作的方 向；加載在電動機上的電壓大小則決定了防爆電動云臺上下左右動作的速度。本實施例僅 以一組電路為例進行說明，事實中有兩組一摸一樣的電路，一組用來控制上下方向的運動， 一組用來控制左右方向的運動。本實施例的運動控制模塊，通過控制電機的電流方向來控制電動機的正反轉(zhuǎn)，且 本實施例的限位開關(guān)，與現(xiàn)有技術(shù)的限位開關(guān)相比，僅用于云臺限位，不用于巡檢判斷，因 此降低了損耗，延長了限位開關(guān)的使用壽命。如圖4所示，為本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的鏡頭控制模塊結(jié)構(gòu)示意 圖，包括四個NPN管Ql、Q3、Q5和Q7，四個PNP管Q2、Q4、Q6和Q8 ；以及電阻RPOO, RPOl、 RP02和RP03。其中Ql的基極、發(fā)射極分別與Q2的基極和發(fā)射極相連接，Q3的基極、發(fā)射 極分別與Q4的基極和發(fā)射極相連接，Q5的基極、發(fā)射極分別與Q6的基極和發(fā)射極相連接， Q7的基極、發(fā)射極分別與Q8的基極和發(fā)射極相連接；Ql的集電極與Q3的集電極、Q5的集 電極以及Q7的集電極相連接，Q2的集電極與Q4的集電極、Q6的集電極以及Q8的集電極相 連接；從Ql的發(fā)射極與Q2的發(fā)射極的連接線上，引出變倍控制線，變倍控制線上設(shè)置有電 阻RP00，從Q3的發(fā)射極與Q4的發(fā)射極的連接線上，引出焦距控制線，焦距控制線上設(shè)置有 電阻RP01，從Q5的發(fā)射極與Q6的發(fā)射極的連接線上，引出光圈控制線，光圈控制線上設(shè)置 有電阻RP02，從Q7的發(fā)射極與Q8的發(fā)射極的連接線上，引出公共端(COM)控制線，公共端 控制線上設(shè)置有電阻RP03，變倍控制線、焦距控制線、光圈控制線的任一條與COM端控制線 都能夠組成一對相應(yīng)功能的控制，變倍控制線、焦距控制線、光圈控制線的任一條兩端分別 加不同極性的電壓也可實現(xiàn)TELE/WIDE、IRIS+/IRIS-以及NEAR/FAR的控制。單片機系統(tǒng) 模塊的PC 口與鏡頭控制模塊的mi、IN2、IN3和IN4相連接，控制鏡頭控制模塊中的ZOOM， FOCUS，IRIS，COM這四個信號。其中電阻RP00，電阻RPOl、電阻RP02和電阻RP03可以選擇 30歐姆1瓦功率的電阻。如圖5所示，為本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的工作模式控制模塊結(jié)構(gòu) 示意圖；該工作模式設(shè)置模塊由一個8位的撥碼開關(guān)SWl和一個4位的撥碼開關(guān)SW2組成， 主要負(fù)責(zé)本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的波特率設(shè)置，通訊協(xié)議的選擇，地址的 設(shè)置，以及一些高級的測試功能。該高級的測試功能具體包括循環(huán)功能的設(shè)置，包括左右 循環(huán)上下循環(huán)，測試功能的設(shè)置，光圈、焦距和變倍功能的設(shè)置等等。其中，工作模式設(shè)置模 塊的SWl的管腳為雙列直插式，其中一列8個管腳與單片機系統(tǒng)模塊的PA 口相連接，還通 過一個4. 7千歐姆的排阻R20，上接高電平，另一列8個管腳與地相連接。工作模式設(shè)置模 塊的SW2的管腳也為雙列直插式，其中一列4個管腳與單片機系統(tǒng)模塊的PD 口相連接，還 通過一個4. 7千歐姆的排阻R21，上接高電平，另一列4個管腳與地相連接。其中，SW2撥碼開關(guān)的1位，2位為波特率設(shè)置，有四種波特率2400，4800，9600， 19200，SW2的3位和4位必須設(shè)置為00狀態(tài)，波特率才有效，3位和4位設(shè)置為01，10，11 時，所對應(yīng)的功能包括左右循環(huán)、上下循環(huán)和測試，具體地，如表1所示。表1 :SW2撥碼開關(guān)設(shè)置表 當(dāng)SW2的3位和4位設(shè)置為00時，Sffl的設(shè)置值為地址碼，如表2所示，可表示 0-255個地址；表2 SWl撥碼開關(guān)地址設(shè)置表 SW2的3位和4位設(shè)置為11時，Sffl設(shè)置不同的值，可完成對應(yīng)的第二功能，如表 3所示。 表3 =Sffl撥碼開關(guān)第二功能設(shè)置表 如圖6所示，為本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖， 本實施例還包括雨刷控制模塊6，與單片機系統(tǒng)模塊1相連接，用于根據(jù)單片機系統(tǒng)模塊1 的控制，驅(qū)動防爆電動云臺的鏡頭雨刷的動作。本實施例還可以包括視頻擴展接口模塊7，與單片機系統(tǒng)模塊1相連接，用于提 供RS485串行控制信號接口，控制那些采用串行控制信號的鏡頭，提供一組12V電源接口， 提供一組視頻信號輸入接口。ISPdnternet Service Provider)接口模塊8，與單片機系統(tǒng)模塊1相連接，用于 單片機系統(tǒng)模塊的程序的下載與更新。JTAG(Joint Test Action Group)接口模塊9，與單片機系統(tǒng)模塊1相連接，用于 單片機系統(tǒng)模塊1的程序的調(diào)試。如圖7所示，為本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的雨刷控制模塊結(jié)構(gòu)示意 圖；本實施例中雨刷控制模塊至少包括兩個繼電器Kl和K2，三個電阻Rl、R2和R3，兩個 二極管Dl和D2 ；和兩個發(fā)光二極管DSl和DS2。其中，繼電器Kl和繼電器K2的管腳1和管腳8為繼電器線圈的兩端，Rl與DSl 串聯(lián)之后，再與Dl并聯(lián)，Dl的兩端分別與Kl的管腳1和管腳8相連接，其中Dl與DS 1的 連接點為Ql端，與Kl的管腳8相連接，Rl和Dl的連接點接5V電源，R3與DS2串聯(lián)之后， 再與D2并聯(lián)，D2的兩端分別與K2的管腳1和管腳8相連接，其中D2與DS2的連接點為Q2 端，與K2的管腳8相連接，R3和D2的連接點接5V電源，；Kl的管腳2與K2的管腳2與雨 刷電機的接線端子DH相連接，Kl的管腳3懸空，Kl的管腳4與K2的管腳6相連接，Kl的
10管腳5與K2的管腳4相連接，并與電源VSS相連接，Kl的管腳6與K2的管腳5相連接，Kl 的管腳6還通過R2與K2的管腳3相連接，Kl的管腳7與雨刷電機的另一個接線端子DB相 連接，K2的管腳7與12V電源相連接。單片機系統(tǒng)模塊通過控制Ql、Q2端的電平的高低， 來控制相應(yīng)的繼電器線圈的通電。如圖8所示，為本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的視頻擴展接口模塊結(jié)構(gòu) 示意圖；本視頻擴展接口模塊的管腳1與電源正極性相連接，管腳2與電源負(fù)極性相連接， 管腳3與單片機系統(tǒng)模塊的485串行控制接口，即串行鏡頭的控制輸出線B相連接，管腳4 與單片機系統(tǒng)模塊的485串行控制接口 A相連接，管腳5與12V電源相連接，管腳6與VSS 電源相連接。該視頻擴展接口模塊用于提供RS485串行控制信號接口，提供電源接口，提供 視頻信號輸入接口 ；該視頻擴展接口模塊可以是單片機系統(tǒng)模塊的輸出口，也可以為引出 單片機系統(tǒng)模塊的一部分有用信號線。本實施例的視頻擴展接口模塊既能控制傳統(tǒng)的三可 變鏡頭，又能控制采用串行控制方式的鏡頭，控制方式靈活多樣。如圖9所示，為本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的ISP接口模塊結(jié)構(gòu)示意 圖；該ISP接口模塊用于單片機系統(tǒng)模塊的程序的更新與下載；ISP接口模塊的管腳1與單 片機系統(tǒng)模塊的TXDO相連接，管腳2與單片機系統(tǒng)模塊的SCK相連接，管腳3接地GND，管 腳4與單片機系統(tǒng)模塊的RXDO相連接，管腳5與單片機系統(tǒng)模塊的RST相連接，管腳6與 電源VCC相連接。如圖10所示，為本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的JTAG接口模塊結(jié)構(gòu)示 意圖；JTAG接口模塊用于單片機系統(tǒng)模塊的程序的編程調(diào)試。該模塊的管腳1與單片機系 統(tǒng)模塊的TCK相連接，管腳2接地GND，管腳3與單片機系統(tǒng)模塊的TDO相連接，管腳4與電 源VCC相連接，管腳5與單片機系統(tǒng)模塊的TMS相連接，管腳6與單片機系統(tǒng)模塊的RST相 連接，管腳7與電源VCC相連接，管腳8懸空，管腳9與TDI相連接，管腳10接地GND。本實用新型提供的防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，整個電路布局小巧，精密，可內(nèi)置 于防爆電動云臺的殼體之中，減少線路之間的干擾；本實用新型防爆電動云臺內(nèi)置式控制 器既能控制傳統(tǒng)的三可變鏡頭，又能控制采用串行控制方式的鏡頭，控制方式靈活多樣；此 外通過工作模式設(shè)置模塊的軟件設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件巡檢掃描，無需依靠限位開關(guān)、繼電器 等設(shè)備，無額外機械損耗；且本實用新型采用高級單片機芯片AVR128，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改 進和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，其特征在于，包括單片機系統(tǒng)模塊，用于控制所述防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的各個模塊；運動控制模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于通過控制所述防爆電動云臺的電動機的轉(zhuǎn)向與速度，來控制所述防爆電動云臺的上下左右運動；鏡頭控制模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于控制所述防爆電動云臺的鏡頭的變倍、焦距和光圈；工作模式設(shè)置模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于進行波特率設(shè)置、循環(huán)設(shè)置、變倍設(shè)置、焦距設(shè)置以及光圈設(shè)置；電源模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于通過所述單片機系統(tǒng)模塊給所述防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的各個模塊提供供電電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，其特征在于，所述運動控制模塊 至少包括兩個繼電器、兩個發(fā)光二極管、四個電阻和一個電容；第一繼電器的管腳1與LROl端相連接，所述第一繼電器的管腳2和第二繼電器的管腳 2通過第二電阻和第一電容與所述第一繼電器的管腳7相連接，所述第一繼電器的管腳4與 第二繼電器的管腳6相連接，所述第一繼電器的管腳5與所述第二繼電器的管腳4相連接， 所述第一繼電器的管腳6通過第三電阻與第二繼電器的管腳3相連接，所述第一繼電器的 管腳8通過串聯(lián)連接的第一發(fā)光二極管和第一電阻與電源相連接；所述第二繼電器的管腳 8通過串聯(lián)連接的第二發(fā)光二極管和第四電阻與電壓相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，其特征在于，所述鏡頭控制模塊 包括四個NPN管，四個PNP管，以及四個電阻；第一 NPN管的基極、發(fā)射極分別與第一 PNP管的基極、發(fā)射極相連接，第二 NPN管的基 極、發(fā)射極分別與第二 PNP管的基極、發(fā)射極相連接，第三NPN管的基極、發(fā)射極分別與第三 PNP管的基極、發(fā)射極相連接，第四NPN管的基極、發(fā)射極分別與第四PNP管的基極、發(fā)射極 相連接；所述第一NPN管的集電極、第二NPN管的集電極、第三NPN管的集電極以及第四NPN 管的集電極與12V電源相連接；所述第一 PNP管的集電極、第二 PNP管的集電極、第三PNP 管的集電極以及第四PNP管的集電極與地相連接；所述第一 NPN管的發(fā)射極和第一 PNP管 的發(fā)射極的連接線上引出變倍控制線，所述第二 NPN管的發(fā)射極和第二 PNP管的發(fā)射極的 連接線上引出焦距控制線，所述第三NPN管的發(fā)射極和第三PNP管的發(fā)射極的連接線上引 出光圈控制線，所述第四NPN管的發(fā)射極和第一 PNP管的發(fā)射極的連接線上引出公共端控 制線，第一電阻連接在所述變倍控制線上，第二電阻連接在所述焦距控制線上，第三電阻連 接在所述光圈控制線上，所述第四電阻連接在公共端控制線上。
4.如權(quán)利要求1所述的防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，其特征在于，還包括雨刷控制模 塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于控制所述防爆電動云臺的鏡頭雨刷的動作。
5.如權(quán)利要求4所述的防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，其特征在于，所述雨刷控制模塊 至少包括兩個繼電器，三個電阻，兩個二極管和兩個發(fā)光二極管；第一電阻與第一發(fā)光二極管串聯(lián)之后，再與第一二極管并聯(lián)，并聯(lián)節(jié)點與第一繼電器 的管腳1和管腳8相連接，所述第一電阻與第一二極管的連接點還與5V電源相連接，第三 電阻與第二發(fā)光二極管串聯(lián)之后，再與第二二極管并聯(lián)，并聯(lián)節(jié)點與第二繼電器的管腳1 和管腳8相連接，所述第三電阻與第二二極管的連接點還與5V電源相連接；所述第一繼電器的管腳2與第二繼電器的管腳2相連接，所述第一繼電器的管腳4與第二繼電器的管腳6 相連接，所述第一繼電器的管腳5與第二繼電器的管腳4相連接，所述第一繼電器的管腳6 與第二繼電器的管腳5相連接，所述第一繼電器的管腳6還通過第二電阻與第二繼電器的 管腳3相連接，所述第二繼電器的管腳7與電源相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，其特征在于，所述工作模式設(shè)置 模塊包括一個4位的撥碼開關(guān)和一個8位的撥碼開關(guān)。
7.如權(quán)利要求1所述的防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，其特征在于，還包括視頻擴展 接口模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于提供RS485串行控制信號接口，提供電源接 口，提供視頻信號輸入接口。
8.如權(quán)利要求1所述的防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，其特征在于，還包括ISP接口模 塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于所述單片機系統(tǒng)模塊的程序的更新與下載。
9.如權(quán)利要求1所述的防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，其特征在于，還包括JTAG接口模 塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于所述單片機系統(tǒng)模塊的程序的編程與調(diào)試。
專利摘要本實用新型公開了一種防爆電動云臺內(nèi)置式控制器，包括單片機系統(tǒng)模塊，用于控制防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的各個模塊；運動控制模塊，與單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于通過控制防爆電動云臺的電動機的轉(zhuǎn)向和速度來控制防爆電動云臺的上下左右運動；鏡頭控制模塊，與單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于控制防爆電動云臺的鏡頭的變倍、焦距和光圈；工作模式設(shè)置模塊，與單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于進行波特率設(shè)置、循環(huán)設(shè)置、焦距設(shè)置、光圈設(shè)置以及變倍設(shè)置；電源模塊，與所述單片機系統(tǒng)模塊相連接，用于通過單片機系統(tǒng)模塊給所述防爆電動云臺內(nèi)置式控制器的各個模塊提供供電電壓。本實用新型結(jié)構(gòu)精密，干擾較??；對鏡頭的控制方式靈活多樣，穩(wěn)定性高。
文檔編號G05B19/05GK201662708SQ20102015257
公開日2010年12月1日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者吳力普, 孫德輝, 徐丹, 曹默, 楊揚, 王捷 申請人:北方工業(yè)大學(xué)