CN202889708U - 一种基于嵌入式***的光源控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于嵌入式***的光源控制器，包括：输入模块，用于输入按键识别指令，显示模块，用于显示LED光源通道号及对应的光源亮度值，电源驱动管理模块，用于提供驱动电压控制LED光源亮度，还包括：嵌入式处理器和数据通讯模块，所述嵌入式处理器包括控制单元，用于实现上位机软件对LED光源亮度的调节，所述数据通讯模块与所述嵌入式处理器之间双向连接，用于实现上位机与光源控制器之间的数据通信，所述输入模块、所述显示模块、所述电源驱动管理模块与所述嵌入式处理器之间单向连接。本实用新型可以通过上位机软件控制LED光源的通道及亮度值，有效降低了机器视觉检测***中的硬件成本和硬件调试难度。

Description

一种基于嵌入式***的光源控制器

技术领域

    本实用新型涉及一种光源控制器，尤其是涉及一种基于嵌入式***的光源控制器。

背景技术

目前，在工业自动化中开始逐渐采用机器视觉作为检测产品的手段，机器视觉的光源控制通常采用手动模拟式控制器，手动模拟式控制器有两种照明模式：持续式照明和外部硬件触发式照明。持续照明模式使用效率低，浪费能源，并且持续照明使机器视觉光源发热量增加，直接降低了机器视觉光源的使用寿命。外部硬件触发模式可以弥补持续照明的不足，在***需要照明时通过外部输入有效电平触发机器视觉光源点亮。但外部硬件触发模式增加了硬件成本和硬件调试的难度。

发明内容

本实用新型的目的是在现有技术的基础上，提供一种可以通过上位机软件控制的基于嵌入式***的光源控制器。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种基于嵌入式***的光源控制器，包括：

输入模块，由按键电路构成，用于输入按键识别指令，

显示模块，由显示电路构成，用于显示LED光源通道号及对应的光源亮度值，

电源驱动管理模块，用于提供驱动电压控制LED光源亮度，还包括：

嵌入式处理器和数据通讯模块，所述嵌入式处理器包括控制单元，用于实现上位机软件对LED光源亮度的调节，所述数据通讯模块与所述嵌入式处理器之间双向连接，用于实现上位机与光源控制器之间的数据通信，所述输入模块的输出端连接到所述嵌入式处理器的输入端，所述显示模块、所述电源驱动管理模块与所述嵌入式处理器之间单向连接。

所述数据通讯模块包括双向连接的MAX232电平转换电路和RS232串行通信接口，所述MAX232电平转换电路与所述嵌入式处理器双向连接,所述嵌入式处理器通过所述RS232串行通信接口连接上位机实现上位机与光源控制器之间的数据通信。

所述电源驱动管理模块包括提供驱动电压控制LED光源亮度的光源驱动电路、通过输入外部电平控制LED光源开关的硬件触发电路以及连接LED光源的光源控制输出接口,所述硬件触发电路与所述光源驱动电路相连，所述光源驱动电路与光源控制输出接口相连。

所述嵌入式处理器还包括按键扫描单元和存储单元，所述按键扫描单元用于扫描改变的LED光源通道号及对应的亮度值，所述存储单元用于存储LED光源通道号及对应的亮度值，所述按键扫描单元扫描的LED光源通道号及对应亮度值或通过上位机修改的LED光源通道号及对应亮度值与所述存储单元中保存的数据不一致时，存储单元自动保存修改后的光源通道号及亮度值。

所述嵌入式处理器采用12C5604处理器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：有效降低了机器视觉检测***中的硬件成本和硬件调试难度。

附图说明

参照附图，本实用新型将得到更好的理解。附图如下：

图1是本实用新型基于嵌入式***的光源控制器的原理方框图；

图2是本实用新型基于嵌入式***的光源控制器的工作主程序流程图；

图3是本实用新型基于嵌入式***的光源控制器的正面结构示意图；

图4是本实用新型基于嵌入式***的光源控制器的背面结构示意图；

图5是本实用新型的基于嵌入式***的光源控制器的连接示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案、有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细描述：

本实用新型的基于嵌入式***的光源控制器按照嵌入式***的设计方法进行设计，分为软件设计和硬件设计两大部分。其中硬件设计部分包括嵌入式处理器和***电路。

如图3所示，本实用新型基于嵌入式***的光源控制器正面设置有：9.电源指示灯，10.亮度增加按钮，11.通道选择按钮，12.亮度减小按钮，13.通道数显示，14.亮度值显示。基于嵌入式***的光源控制器通电后，电源指示灯9工作发光。用户可以通过通道选择按钮11选择LED光源的触发，通过亮度增加按钮10和亮度减小按钮12来调节对应LED光源的亮度值。长时间按住亮度增加按钮10或亮度减小按钮12时，亮度等级十级一跳，加快调光速度。短时间按动亮度增加按钮10或亮度减小按钮12时，亮度等级一级一跳，这样不同的按钮触动方式可以细腻调整LED光源的亮度值。同时选择的通道号及对应的亮度值通过通道数显示13和亮度值显示14进行十进制的显示，直观的反映出亮度等级。

如图4 所示，本实用新型基于嵌入式***的光源控制器背面设置有：15.电源开关，16.电源插孔，8.控制器输出接口，5.RS232接口，17.外部硬件触发接口。如图5所示，电源插孔16与对应的电源插座插接， RS232接口5与RS232连接线连接，光源控制器通过RS232接口5与上位机连接实现上位机与光源控制器之间的数据通信。外部触发接口17和外部触发连接线连接，通过输入外部电平控制LED光源开关。控制器输出接口8和光源线连接进而连接外部LED 光源。

如图1所示，结合本实用新型基于嵌入式***的光源控制器的原理方框图对本实用新型的内部模块单元进行详细说明：

根据***功能要求，***电路分为四大模块：输入模块，显示模块，数据通讯模块和电源驱动管理模块。数据通讯模块与嵌入式处理器双向连接，输入模块的输出端连接到所述嵌入式处理器的输入端、显示模块、电源驱动管理模块与嵌入式处理器单向连接。

输入模块，用于输入按键识别指令。所述输入模块由按键电路构成，用户通过该按键电路向所述嵌入式处理器提供LED光源通道号及光源亮度值等识别指令。

显示模块，用于显示LED光源通道号及对应的光源亮度值；所述显示模块由显示电路构成，主要是采用动态扫描显示方法。原有的显示模块采用的是十六进制显示，需要通过换算才能使使用者了解光源控制器的实际亮度等级。而本实用新型采用的十进制显示方式，不必再通过换算就可以使使用者直观了解实际亮度等级，方便操作者使用。

数据通讯模块，用于实现上位机与光源控制器之间的数据通信，包括双向连接的MAX232电平转换电路4和RS232串行通信接口5，所述MAX232电平转换电路4与所述嵌入式处理器1双向连接,所述嵌入式处理器1通过所述RS232串行通信接口5连接上位机实现上位机与光源控制器之间的数据通信。

电源驱动管理模块，用于提供驱动电压控制LED光源亮度，包括提供驱动电压控制LED光源亮度的光源驱动电路6、通过输入外部电平控制LED光源开关的硬件触发电路7以及连接LED光源的光源控制输出接口8,所述硬件触发电路7与所述光源驱动电路6相连，所述光源驱动电路6与光源控制输出接口8相连。

嵌入式处理器1包括控制单元103，用于实现上位机软件对LED光源亮度的调节。为了实现光源亮度值在断电后能够自动保存，嵌入式处理器1还包括按键扫描单元101和存储单元102。所述按键扫描单元101扫描输入的LED光源通道号及对应的亮度值，所述存储单元102存储LED光源通道号及对应的亮度值，所述按键扫描单元101扫描到的LED光源通道号及对应亮度值或通过上位机修改的LED光源通道号及对应亮度值与存储单元102中保存的数据不一致时，存储单元102自动保存修改后的光源通道号及对应的亮度值。嵌入式处理器采用12C5604处理器。

嵌入式处理器1通过RS232串行通信接口5与上位机连接，上位机中安装有LED光源亮度调节的软件模块。上位机通过设置相应的LED光源通道号及亮度值并将该数据传送给嵌入式处理器1，嵌入式处理器1中的控制单元103根据接收的指令控制LED光源的触发及亮度调节，进而实现对LED灯的远程控制。

本实用新型的工作原理为：

基于嵌入式***的光源控制器接通电源后，光源控制器在嵌入式处理器1的控制下对整个光源控制器设备进行初始化工作，包括数据初始化，更新光源通道号及对应通道亮度值。嵌入式处理器1读取存储单元103中的光源通道号及对应亮度的数值并通过显示电路3显示出来，同时将读取的数据传送给D/A转换器并通过I/O输出送至光源驱动电路6进而控制光源的亮度。判断上位机通过RS232串行通信接口5传输的命令数据，嵌入式处理器1根据接收到的命令数据执行相应的亮度触发、亮度调节和通道数据读取功能。当嵌入式处理器1接收正确的命令数据并执行后会返回给上位机一个正确信息，反之则返回一个错误信息，上位机可通过该返回信息来判断命令是否执行成功。用户也可以通过亮度增加按钮10、亮度减小按钮12、通道选择按钮11进行对应的按键操作处理，完成对光源通道的选择及亮度值的调节。为避免频繁调节亮度时，***频繁对修改数据进行存储，嵌入式处理器1设置用户在修改完数据后30秒时间保持用户修改完的数据。

本实用新型通过软件控制通道号及对应亮度值的工作主程序主要包括以下几个部分：

1、程序上电初始化。对光源控制器整个设备进行初始化工作，包括数据初始化，更新通道号及对应通道亮度值的显示。

2、串行通信接口数据接收。判断上位机是否通过串行通信接口发送命令数据。如果接受到命令数据，则执行命令数据进而控制LED光源亮度。

3、存储单元自动保存数据。如果嵌入式处理器读取的亮度值与存储单元中的保存数值不同时，***会在30秒时间内动保存修改后的亮度值，以便下次使用时还是掉电前的亮度值。频繁调节亮度时，***并不存储，只有调节亮度后30秒钟，***才会自动存储修改后的亮度值，这样可以节省存储次数，延长单片机可擦写内存的寿命。

4、按键扫描和按键信息处理子程序。用户可用按键来实现对LED光源亮度的255等级的控制。按键采用智能手动调光按钮，长时间按住按钮，亮度等级十级一跳，加快调光速度；短时间按动按钮，亮度等级一级一跳，这样可以细腻调整光源的亮度。

5、数码显示子程序。采用十进制显示方式显示当前的通道号及对应亮度值。

本实用新型的基于嵌入式***的LED光源控制器适用于4通道光源控制器、2通道光源控制器等多通道的光源控制器，同样也适用于单通道的光源控制器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于嵌入式***的光源控制器，包括：

输入模块，由按键电路（2）构成，用于输入按键识别指令，

显示模块，由显示电路（3）构成，用于显示LED光源通道号及对应的光源亮度值，

电源驱动管理模块，用于提供驱动电压控制LED光源亮度，

其特征在于，还包括：

嵌入式处理器（1）和数据通讯模块，所述嵌入式处理器包括控制单元(103)，用于实现上位机软件对LED光源亮度的调节，所述数据通讯模块与所述嵌入式处理器（1）之间双向连接，用于实现上位机与光源控制器之间的数据通信，所述输入模块的输出端连接到所述嵌入式处理器（1）的输入端，所述显示模块、所述电源驱动管理模块与所述嵌入式处理器（1）之间单向连接。

2.如权利要求1所述的基于嵌入式***的光源控制器，其特征在于：所述数据通讯模块包括双向连接的MAX232电平转换电路（4）和RS232串行通信接口(5)，所述MAX232电平转换电路（4）与所述嵌入式处理器（1）双向连接,所述嵌入式处理器（1）通过所述RS232串行通信接口(5)连接上位机实现上位机与光源控制器之间的数据通信。

3.如权利要求1所述的基于嵌入式***的光源控制器，其特征在于：所述电源驱动管理模块包括提供驱动电压控制LED光源亮度的光源驱动电路(6)、通过输入外部电平控制LED光源开关的硬件触发电路(7)以及连接LED光源的光源控制输出接口(8),所述硬件触发电路（7）与所述光源驱动电路（6）相连，所述光源驱动电路（6）与光源控制输出接口(8)相连。

4.如权利要求1所述的基于嵌入式***的光源控制器，其特征在于：所述嵌入式处理器（1）还包括按键扫描单元（101）和存储单元（102），所述按键扫描单元（101）用于扫描改变的LED光源通道号及对应的亮度值，所述存储单元（102）用于存储LED光源通道号及对应的亮度值，所述按键扫描单元（101）扫描的LED光源通道号及对应亮度值或通过上位机修改的LED光源通道号及对应亮度值与所述存储单元（102）中保存的数据不一致时，存储单元（12）自动保存修改后的LED光源通道号及亮度值。

5.如权利要求1所述的基于嵌入式***的光源控制器，其特征在于：所述嵌入式处理器(1)采用12C5604处理器。

6.如权利要求1所述的基于嵌入式***的光源控制器，其特征在于：所述显示电路（3）采用十进制显示方式显示LED光源通道号及对应的光源亮度值。

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