CN112654124A - 具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器及其方法 - Google Patents

具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器及其实现方法，该光源控制器包括：主控模块；光源；光源驱动模块，分别与所述主控模块、所述光源电连接；光源电压比较模块与光源电流比较模块两者分别与主控模块、光源驱动模块电连接；触发输入模块，与主控模块电连接；逻辑处理模块，分别与主控模块、光源电压模块、光源电流模块电连接；同步触发输出模块，与主控模块电连接；警告输出模块，与主控模块电连接。本发明使光源控制器花极少的时间判断光源的亮灭，保证相机采集时光源处于点亮的状态，使图片效果达到理想状态，并输出警告信号告知外界此次触发是否能正常点亮光源。

Description

具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器及其方法
技术领域
本发明属于半导体集成电路领域，尤其涉及一种具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器及其实现方法。
背景技术
目前，机器视觉行业对光源和相机的同步触发要求越来越高，为了提高生产效率，相机的曝光时间越来越短，由于现场环境及电子器件的干扰，使光源控制器点亮光源的响应时间和相机采集图片的响应时间会发生变化，导致相机拍到的图片不理想，进而在图像分析时产生误判。
现有技术中，有时触发信号虽然给到了光源控制器，由于光源控制器没能正常输出电能给光源或者光源发生异常导致光源没有点亮(如光源短路)，光源控制器没能实时输出警告信号告知外界发生了异常，从而导致异常一直出现。如果采用普通AD采集程序算法分析这种方式时间太长，实时性很差使控制器的触发频率下降。如果采用高速AD采集和高速处理器处理的话成本太高。
因此需要一种具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器的实现方法，能够保证了光源点亮时，实时输出同步信号触发相机采集图片。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决光源控制器点亮光源的响应时间和相机采集图片的响应时间会发生变化，导致相机拍到的图片不理想，进而在图像分析时产生误判，同时光源控制器没能实时输出警告信号告知外界发生了异常，从而导致异常一直出现的问题。
为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：
一种具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器，光源控制器包括：
主控模块；
光源；
光源驱动模块，分别与所述主控模块、所述光源电连接，用于输出电压电流使所述光源点亮；
光源电压比较模块，分别与所述主控模块、所述光源驱动模块电连接，用于实时采集光源电压并实时与所述主控模块设定的比较电压进行比较；
光源电流比较模块，分别与所述主控模块、所述光源驱动模块电连接，用于实时采集光源电流并实时与所述主控模块设定的比较电流进行比较；
触发输入模块，与所述主控模块电连接，用于将触发信号传给所述主控模块；
逻辑处理模块，分别与与所述主控模块、所述光源电压模块、所述光源电流模块电连接，用于实时把所述光源电压比较模块输出的结果和所述光源电流比较模块输出的结果逻辑处理后给到主控模块；
同步触发输出模块，与所述主控模块电连接，用于输出信号触发相机采集图片；
警告输出模块，与所述主控模块电连接，用于输出警告信号。
作为本申请具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器的一种改进，还包括显示模块，与主控模块电连接，用于显示出成功次数和失败次数。
作为本申请具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器的一种改进，还包括通信模块，与主控模块电连接，用于读取统计出的数据。
此外，本发明还提供一种具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器的实现方法，包括：
所述主控模块控制所述光源驱动模块输出相应的电流和电压给光源；
所述主控模块根据所述光源达到需要亮度时所需的电压和电流，设定所述光源电压比较模块的比较电压值和所述光源电流比较模块的比较电流值；
所述触发输入模块把触发信号给到所述主控模块，所述主控模块根据收到的触发信号是否有效控制所述光源驱动模块是否输出电压电流点亮所述光源；
所述光源电压比较模块与所述光源电流比较模块分别实时采集光源电压与光源电流，并实时与所述主控模块设定的比较电压与比较电流进行比较，并把比较结果实时给到所述逻辑处理模块；
所述逻辑处理模块实时把所述光源电压比较模块输出的结果和所述光源电流比较模块输出的结果逻辑处理后给到所述主控模块；
所述主控模块分析所述比较处理模块发送过来的数字信号并结合所述触发输入模块输入的信号，判断所述光源有没有正常打开，如果光源已经打开则控制同步触发输出模块输出信号触发相机采集图片；如果光源在规定时间内没有打开则控制警告输出模块输出警告信号；重复触发输入模块输入触发信号、光源电压比较模块与所述光源电流比较模块分别实时比较光源电压与光源电流、逻辑处理模块处理比较结果、主控模块分析处理结果的步骤。
作为本申请具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器的实现方法的一种改进，还包括：通过显示模块显示出来统计成功次数和失败次数。
作为本申请具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器的实现方法的一种改进，还包括：通过通信模块读取统计成功次数和失败次数的数据。
相对于现有技术，本发明至少具有以下技术效果：
(1)本发明采用了光源控制器通过硬件电路同时检测比较输出的电压电流情况的技术手段，解决了光源控制器点亮光源的响应时间和相机采集图片的响应时间异常的问题，实现了光源控制器花极少的时间判断光源的亮灭，进而在光源真正点亮时输出同步信号触发相机采集图片，从而保证相机采集时光源使处于点亮的状态；
(2)本发明通过警告输出模块输出警告信号告知外界此次触发是否能正常点亮光源，解决了光源控制器没能实时输出警告信号告知外界发生了异常，从而导致异常一直出现的问题，实现了及时调整异常情况的技术效果。
附图说明
图1为本申请光源控制器结构示意图；
图2为本申请一实施例的原理框图；
图3为本申请一实施例的光源驱动模块与光源连接的结构框图；
图4为本申请一实施例的光源电压比较模块、光源电流比较模块、逻辑处理器连接的结构框图；
图5为本申请一实施例的主控模块、触发输入模块、同步触发输出模块、警告输出模块、显示模块、通信模块连接的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
如图1～5所示，本申请一种具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器，包括：
光源1；
主控模块2，此模块主要由微处理器STM32F103和数模转换芯片DAC108S085组成；
光源驱动模块3，此模块主要LM258、50N06、电阻和电容构成的负反馈恒流电路和2N7002构成的光源开关控制电路组成，输出电流值为LM258正相输入电压除以R80即1Ω，并且与主控模块2的微处理器和数模转换芯片电连接，还与光源1连接，用于输出电压电流使光源1点亮；
光源电压比较模块4，此模块主要由LM258构成的差分放大电路和LM393构成的比较电路组成；差分放大电路的放大倍数K1为0.1，也就光源两端电压经过这个差分放大电路后衰减10倍，并且分别与主控模块2的数模转换芯片、光源驱动模块3电连接，用于实时采集光源1电压并实时与主控模块2设定的比较电压进行比较；
光源电流比较模块5，此模块主要由LM258构成的差分放大电路和LM393构成的比较电路组成；电流经过R80即1Ω，R80两端的电压为电流*1，差分放大电路的放大倍数K2为2，也就是经过差分放大电路后电压放大2倍，并且分别与主控模块2的数模转换芯片、光源驱动模块3电连接，用于实时采集光源1电流并实时与主控模块2设定的比较电流进行比较；
触发输入模块6，此模块主要由光耦TLP291组成，并且与主控模块2的微处理器电连接，用于将触发信号传给主控模块2；
逻辑处理模块7，此模块主要由逻辑与门74HC08组成，并且分别与主控模块2的微处理器、光源电压比较模块4、光源电流比较模块5电连接，用于实时把光源电压比较模块4输出的结果和光源电流比较模块5输出的结果逻辑处理后给到主控模块2；
同步触发输出模块8，此模块主要由光耦TLP291组成，并且与主控模块2的微处理器电连接，用于输出信号触发相机采集图片；
警告输出模块9，此模块主要由光耦TLP291组成，并且与主控模块2的微处理器电连接，用于输出警告信号；
显示模块10，此模块主要由数码管组成，并且与主控模块2电连接，用于显示出成功次数和失败次数；
通信模块11，此模块主要由串口电平转换芯MAX3232片组成，并且与主控模块2电连接，用于读取统计出的数据；
光源1电流在1A时电压为24V。
其中，本申请具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器的实现方法如下：
(1)主控模块2的STM32F103根据所连接的光源1(1A时电压为24V)控制DAC108S085的第5通道输出1V电压，在从而在使光源驱动模块3的输出电流1A，电压为24V；
(2)主控模块2的STM32F103控制DAC108S085的第6通道输出电压2.4V，光源电压比较模块4在检测到光源1达到24V后输出3.3V高电平，没有达到24V输出0V；
(3)主控模块2的STM32F103控制DAC108S085的第7通道输出电压1V，光源电流比较模块5在检测到光源1电流达到1A后输出3.3V高电平，没有达到1A输出0V；
(4)主控模块2通过中断方式快速检测触发输入模块6输入的信号，主控模块2收到有效的触发信号后控制光源驱动模块3的Q9使之截止，从而使恒流电路输出电流点亮光源1，没有收到有效的触发信号后控制光源驱动模块的Q9使之导通，从而使恒流电路不输出电流使得不点亮光源1；
(5)光源电压比较模块4实时采集光源1电压并实时与主控模块2设定的2.4V进行比较，并把比较结果实时给到逻辑处理模块7；
(6)光源电流比较模块5实时采集光源1电流并实时与主控模块2设定的1V进行比较，并把比较结果实时给到逻辑处理模块7；
(7)逻辑处理模块7实时把光源电压比较模块4输出的结果和光源电流比较模块5输出的进行与运算处理后给到主控模块2；
(8)主控模块2通过中断方式快速处理逻辑处理模块7发送过来的数字信号，并结合触发输入模块6输入的信号，判断光源有没有正常打开，如果光源1已经打开则控制同步触发输出模块8输出信号触发相机采集图片；如果光源在规定时间内没有打开则控制警告输出模块9输出警告信号；如此同时统计成功次数和失败次数，通过显示模块10显示出来，也可以通过通信模块11读取统计的数据；
重复(4)-(8)。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器，其特征在于，光源控制器包括：
主控模块；
光源；
光源驱动模块，分别与所述主控模块、所述光源电连接，用于输出电压电流使所述光源点亮；
光源电压比较模块，分别与所述主控模块、所述光源驱动模块电连接，用于实时采集光源电压并实时与所述主控模块设定的比较电压进行比较；
光源电流比较模块，分别与所述主控模块、所述光源驱动模块电连接，用于实时采集光源电流并实时与所述主控模块设定的比较电流进行比较；
触发输入模块，与所述主控模块电连接，用于将触发信号传给所述主控模块；
逻辑处理模块，分别与与所述主控模块、所述光源电压模块、所述光源电流模块电连接，用于实时把所述光源电压比较模块输出的结果和所述光源电流比较模块输出的结果逻辑处理后给到主控模块；
同步触发输出模块，与所述主控模块电连接，用于输出信号触发相机采集图片；
警告输出模块，与所述主控模块电连接，用于输出警告信号。
2.根据权利要求1所述的具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器，其特征在于，还包括显示模块，与主控模块电连接，用于显示出成功次数和失败次数。
3.根据权利要求1或2所述的具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器，其特征在于，还包括通信模块，与主控模块电连接，用于读取统计出的数据。
4.一种根据权利要求1～3任一项所述的具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器的实现方法，包括：
所述主控模块控制所述光源驱动模块输出相应的电流和电压给光源；
所述主控模块根据所述光源达到需要亮度时所需的电压和电流，设定所述光源电压比较模块的比较电压值和所述光源电流比较模块的比较电流值；
所述触发输入模块把触发信号给到所述主控模块，所述主控模块根据收到的触发信号是否有效控制所述光源驱动模块是否输出电压电流点亮所述光源；
所述光源电压比较模块与所述光源电流比较模块分别实时采集光源电压与光源电流，并实时与所述主控模块设定的比较电压与比较电流进行比较，并把比较结果实时给到所述逻辑处理模块；
所述逻辑处理模块实时把所述光源电压比较模块输出的结果和所述光源电流比较模块输出的结果逻辑处理后给到所述主控模块；
所述主控模块分析所述比较处理模块发送过来的数字信号并结合所述触发输入模块输入的信号，判断所述光源有没有正常打开，如果光源已经打开则控制同步触发输出模块输出信号触发相机采集图片；如果光源在规定时间内没有打开则控制警告输出模块输出警告信号；重复触发输入模块输入触发信号、光源电压比较模块与所述光源电流比较模块分别实时比较光源电压电流、逻辑处理模块处理比较结果、主控模块分析处理结果的步骤。
5.根据权利要求4所述的具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器的实现方法，还包括：通过显示模块显示出来统计成功次数和失败次数。
6.根据权利要求4或5所述的具有实时同步触发输出或警告输出的光源控制器的实现方法，还包括：通过通信模块读取统计成功次数和失败次数的数据。
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