專利名稱：一種小型機載攝像機控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于攝像機控制技術(shù)，涉及一種攝像機拍攝功能的控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的攝像機控制器是通過人工操作機械按鈕來實現(xiàn)對攝像機電源、焦距、光圈及鏡頭的控制，因體積笨重，限制了其應(yīng)用范圍，嚴重制約了其在空間狹小的無人機機載環(huán)境中使用，尤其是控制器的接ロ與無人機機載計算機接ロ不匹配，因此，在地面無法實 現(xiàn)對攝像機實施遠程拍攝。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有攝像機控制器體積、重量以及電器接ロ的與無人機機載環(huán)境不匹配問題，本發(fā)明提供一種無人機機載攝像機控制器，在保證攝像機電源、焦距、光圈、鏡頭可控的基礎(chǔ)上，還可采集攝像機的控制狀態(tài)，從而實現(xiàn)攝像機的遠程控制與監(jiān)測功能。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括控制指令接收電路、指令譯碼電路、電源開關(guān)驅(qū)動電路、電源開關(guān)電路、雙邊電平驅(qū)動電路和控制狀態(tài)發(fā)送電路。所述控制指令接收電路為RS232信號接收器?？刂浦噶钸M入RS232信號接收器，從其輸出端進入指令譯碼電路的異步串行數(shù)據(jù)接收端。所述指令譯碼電路為公知的51系列單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，控制指令由異步串行數(shù)據(jù)接收端(RXD)進入單片機，通過軟件根據(jù)約定的控制指令幀格式及指令碼，用公知的判決方法，識別出不同的控制功能碼，再把該功能對應(yīng)的TTL電平(高電平為“1”，低電平為“O”。)寫入單片機的數(shù)據(jù)I/O ロ，如Pl ロ，即P1.0 Pl. 7共8個端ロ，其中的I個端ロ進入電源開關(guān)驅(qū)動電路，當寫入“ I或0”吋，驅(qū)動電源開關(guān)電路完成攝像機電源的開或關(guān)控制；另外6路，任意2路組成一組，分別進入雙邊電平驅(qū)動電路的反相與同相輸入端，當兩端都寫入“I”時，完成攝像機的焦距變遠(或鏡頭變大，光圈變大)的控制功能，當同相端寫入“0”時，反相端寫入“I”時，完成攝像機的焦距變近(或鏡頭變小，光圈變小)的控制功能；同時，把控制電平對應(yīng)的“ I”或“0”狀態(tài)按規(guī)定的幀格式編碼，寫入單片機異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送端(TXD)，進入攝像機控制狀態(tài)發(fā)送電路輸入端，實現(xiàn)對攝像機控制狀態(tài)的實時監(jiān)測功能。所述電源開關(guān)驅(qū)動電路為公知的射隨器，其輸出接電源開關(guān)電路。所述電源開關(guān)電路為單刀單擲繼電器開關(guān)，常開點一端接入攝像機所需電源，另一端接攝像機電源，繼電器線圈一端接控制電平，一端接攝像機電源地?？刂齐娖綖椤?I ”吋，接通攝像機電源，控制電平為“ 0 ”吋，關(guān)閉攝像機電源。公知的攝像機拍攝功能控制電平為雙邊電平，高電平為正電壓，低電平為負電壓，停止控制為0V，因此所述的雙邊電平驅(qū)動電路為線性運算放大器構(gòu)建的電壓比較器，它把譯碼后的同相、反相控制電平進行比較，輸出以O(shè)V為中值的雙邊控制電平，實現(xiàn)對TTL控制電平到雙邊電平的轉(zhuǎn)換功能，為攝像機拍攝功能端子提供雙邊控制電平。
所述控制狀態(tài)發(fā)送電路為RS232信號發(fā)送器。本發(fā)明的有益效果是由于采用了以單片機為核心的最小應(yīng)用系統(tǒng)，簡化了電路，縮小了體積，改進了控制器的電器接ロ，實現(xiàn)了攝像機拍攝功能的雙邊電平控制。本發(fā)明克服了現(xiàn)有攝像機控制器人工操控、外形笨重及電器接ロ不滿足無人機機載使用的不足，取得了無需人工操作由遙控指令控制攝像機，并實時采集攝像機控制狀態(tài)，對攝像機實施遠程控制與監(jiān)測的效果。


圖I是本發(fā)明的示意圖；圖I中，I-控制指令，2-RS232信號接收器，3-89C51單片機，4-射隨器，5-繼電器，6-雙邊電平驅(qū)動電路(控制焦距)，7-雙邊電平驅(qū)動電路(控制光圏)，8-雙邊電平驅(qū)動電 路(控制鏡頭)，9-RS232信號發(fā)送器；圖2是雙邊電平驅(qū)動電路組成示意圖；圖2中，Rl-電阻為10K，R2-電阻不小于100K，N-雙邊電源線性運算放大器，Vl-電壓比較器反相輸入電壓，V2-電壓比較器同相輸入電壓，VO-控制電平；其中，VO^ 2V1-V2，即當VI，V2都為高電平(H)時，VO輸出正電壓(+5V)，當Vl為低電平(L)，V2為高電平⑶吋，VO輸出負電壓(-5V)。當VI，V2都為低電平(L)吋，VO輸出中間值電壓(OV)。
具體實施例方式本發(fā)明包括控制指令接收電路、指令譯碼電路、電源開關(guān)驅(qū)動電路、電源開關(guān)電路、雙邊電平驅(qū)動電路、控制狀態(tài)發(fā)送電路。所述控制指令接收電路為RS232信號接收器。控制指令進入RS232信號接收器，從它的輸出端進入指令譯碼電路的異步串行數(shù)據(jù)接收端。所述指令譯碼電路為公知的51系列單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，控制指令由異步串行數(shù)據(jù)接收端(RXD)進入單片機，通過軟件根據(jù)約定的控制指令幀格式及指令碼，用公知的判決方法識別出不同的控制指令碼，再把該功能對應(yīng)的TTL電平(高電平為“1”，低電平為“O”。)寫入單片機的Pl ロ，其中P1.0接入電源開關(guān)驅(qū)動電路輸入端，寫入“ I”打開攝像機電源，寫入“0”關(guān)閉攝像機電源；P1. I與Pl. 2 (P1. 3與Pl. 4，P1，5~P1.6)分別進入雙邊電平驅(qū)動電路的反相與同相輸入端，都寫入“ I ”時，攝像機為焦距變遠(或鏡頭變大，或光圈變大)，都寫入“ 0”時，攝像機為焦距(或鏡頭，或光圈)停止變化；當Pl. I與PI. 2(P1. 3與PI. 4，P1，5與Pl. 6)分別寫入“0”與“ I”時，攝像機為焦距變近(或鏡頭變小，或光圈變小)；同時，把控制電平對應(yīng)的“I”或“0”狀態(tài)按規(guī)定的幀格式編碼，寫入單片機異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送端(TXD ロ)，并進入控制狀態(tài)發(fā)送電路輸入端，實現(xiàn)對攝像機控制狀態(tài)的實時監(jiān)測功能。所述電源開關(guān)驅(qū)動電路為公知的射隨器，其輸出接電源開關(guān)電路；所述電源開關(guān)電路為單刀單擲繼電器，常開點一端接入攝像機所需電源，另一端接攝像機電源，線圈一端接攝像機電源地，另一端接控制電平，控制電平為“ I”吋，接通攝像機電源，為“0”吋，關(guān)閉攝像機電源。
所述的雙邊電平驅(qū)動電路為線性運算放大器構(gòu)建的電壓比較器，它把譯碼后的同相、反相控制電平進行比較，輸出以O(shè)V為中值的雙邊控制電平，即高電平⑶為正電壓，低電平(L)為負電壓，實現(xiàn)對TTL控制電平到雙邊電平的轉(zhuǎn)換功能，為攝像機拍攝功能端子提供雙邊控制電平；所述控制狀態(tài)發(fā)電路為RS232信號發(fā)送器。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進ー步說明。裝置實施例參照圖1，本發(fā)明的裝置包括RS232信號接收器2、89C51單片機3、射隨器4、繼電器開關(guān)5、雙邊電平驅(qū)動電路6、雙邊電平驅(qū)動電路7、雙邊電平驅(qū)動電路8、RS232信號發(fā)送器9 ；所述RS232信號接收器2接89C51單片機3的RXD。所述89C51單片機3的Pl. 0接射隨器4，所述射隨器4接繼電器開關(guān)5。所述89C51單片機3的Pl. I與Pl. 2接雙邊電平驅(qū)動電路6的與“ + ”，Pl. 3與Pl. 4接雙邊電平驅(qū)動電路7的與“ + ”，Pl. 5與Pl. 6接雙邊電平驅(qū)動電路8的與“ + ”，TXD接RS232信號發(fā)送器9?？刂浦噶領(lǐng)進入RS232信號接收器2的RS232接收端，其TTL輸出端進入89C51單片機3的RXD，給單片機3的Pl. 0寫入“I” (或“0”)，并進入射隨器4的輸入端，其輸出端接繼電器開關(guān)5的控制電平輸入端，由軟件按照指令幀格式譯碼，若識別為控制電源指令碼時，“I”接通(“0”斷開)繼電器開關(guān)5，實現(xiàn)攝像機電源打開或關(guān)閉功能。若識別為焦距控制指令碼，給單片機3的Pl. I與Pl. 2 ロ都寫入“ 1”，并進入雙邊電平驅(qū)動電路6的“-”與“ + ”，二者比較后輸出+5V，焦距變大；都寫入“0”，并進入雙邊電平驅(qū)動電路6的“-”與“ + ”，二者比較后輸出0V，停止變焦；P1. I寫入“ 1”，Pl. 2寫入“0”，并進入雙邊電平驅(qū)動電路6的“-”與“ + ”，二者比較后輸出-5V，焦距變?。蝗糇R別為光圈控制指令碼，給單片機3的Pl. 3與Pl. 4 ロ都寫入“ 1”，并進入雙邊電平驅(qū)動電路7的“-”與“ + ”，二者比較后輸出+5V，光圈變大；都寫入“0”，并進入雙邊電平驅(qū)動電路7的“-”與“ + ”，二者比較后輸出0V，光圈停止變化；P1. 3寫入“ 1”，Pl. 4寫入“0”，并進入雙邊電平驅(qū)動電路7的“-”與“ + ”，二者比較后輸出-5V，光圈變??；若識別為鏡頭控制指令碼，給單片機3的Pl. 5與Pl. 6 ロ都寫入“ 1”，并進入雙邊電平驅(qū)動電路8的“-”與“ + ”，二者比較后輸出+5V，鏡頭變大；都寫入“0”，并進入雙邊電平驅(qū)動電路8的“-”與“ + ”，二者比較后輸出0V，鏡頭停止變化；P1. 5寫入“ 1”，Pl. 6寫入“0”，并進入雙邊電平驅(qū)動電路8的“-”與“ + ”，二者比較后輸出-5V，鏡頭變?。?同時，把上述控制電平對應(yīng)的“ I” “0”狀態(tài)按規(guī)定的幀格式編碼，寫入單片機3的串ロ發(fā)送端TXD，并進入RS232信號發(fā)送器9的輸入端，由其輸出端輸出異步的控制狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對攝像機控制狀態(tài)的實時監(jiān)測功能。
權(quán)利要求
1.一種小型機載攝像機控制器，包括控制指令接收電路、指令譯碼電路、電源開關(guān)驅(qū)動電路、電源開關(guān)電路、雙邊電平驅(qū)動電路和控制狀態(tài)發(fā)送電路，其特征在于控制指令通過指令接收電路進入指令譯碼電路的異步串行數(shù)據(jù)接收端，指令譯碼電路根據(jù)約定的控制指令幀格式及指令碼識別出不同的控制功能碼，再把對應(yīng)的TTL電平寫入指令譯碼電路的數(shù)據(jù)I/O 口，其中的I路進入電源開關(guān)驅(qū)動電路，驅(qū)動電源開關(guān)電路完成攝像機電源的開關(guān)控制，另外6路中任意2路組成一組，分別進入雙邊電平驅(qū)動電路的反相與同相輸入端，完成攝像機的焦距控制；同時，把TTL電平按規(guī)定的幀格式編碼，通過單片機異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送端進入控制狀態(tài)發(fā)送電路輸入端，實現(xiàn)對攝像機控制狀態(tài)的實時監(jiān)測。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小型機載攝像機控制器，其特征在于所述的控制指令接收電路為RS232信號接收器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小型機載攝像機控制器，其特征在于所述電源開關(guān)驅(qū)動電路為射隨器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小型機載攝像機控制器，其特征在于所述電源開關(guān)電路為單刀單擲繼電器開關(guān)，常開點一端接入攝像機所需電源，另一端接攝像機電源，繼電器線圈一端接控制電平，一端接攝像機電源地。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小型機載攝像機控制器，其特征在于所述的雙邊電平驅(qū)動電路為線性運算放大器構(gòu)建的電壓比較器，它把譯碼后的同相、反相控制電平進行比較，輸出以O(shè)V為中值的雙邊控制電平，實現(xiàn)對TTL控制電平到雙邊電平的轉(zhuǎn)換功能，為攝像機拍攝功能端子提供雙邊控制電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小型機載攝像機控制器，其特征在于所述控制狀態(tài)發(fā)送電路為RS232信號發(fā)送器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小型機載攝像機控制器，控制指令通過指令接收電路進入指令譯碼電路，指令譯碼電路識別出不同的控制功能碼，再把對應(yīng)的TTL電平寫入指令譯碼電路的數(shù)據(jù)I/O口，其中的1路進入電源開關(guān)驅(qū)動電路，驅(qū)動電源開關(guān)電路完成攝像機電源的開關(guān)控制，另外6路中任意2路組成一組，分別進入雙邊電平驅(qū)動電路的反相與同相輸入端，完成攝像機的焦距控制；同時，把TTL電平按規(guī)定的幀格式編碼，通過單片機異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送端進入控制狀態(tài)發(fā)送電路輸入端，實現(xiàn)對攝像機控制狀態(tài)的實時監(jiān)測。本發(fā)明簡化了電路，縮小了體積，能實時采集攝像機控制狀態(tài)，對攝像機實施遠程控制與監(jiān)測的效果。
文檔編號H04N5/232GK102629987SQ20121010325
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者孫文友, 張小林, 胡永紅 申請人:西北工業(yè)大學