CN203884051U - 用于安防照明的变焦灯控制装置及*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于安防照明的变焦灯控制装置及***，属一种安防夜视照明变焦灯控制***，的控制装置包括MCU微处理器，MCU微处理器分别接入电源电路，总线接口、电机驱动电路、风扇控制电路、电流采样电路、补光源驱动电路，电流采样电路还同时接入补光源驱动电路；总线接口用于与外部串口相连接，由于采用了以上的技术方案，通过步进电机带动透镜移动，实现了灯光的照射角度和摄像机感应角度的同步。改变现有单一切换式补光的方式，在变焦灯的控制方面，球机或云台控制板可发送简单的命令来实现灯的开关，驱动电流的调节和灯光照射角度的控制。使用只需要根据摄像机的变倍参数来控制电机所要行驶的绝对位置，从而方便实现和摄像机同步。

Description

用于安防照明的变焦灯控制装置及***

技术领域

本实用新型涉及一种安防夜视照明变焦灯控制***，更具体的说，本实用新型主要涉及一种用于安防照明的变焦灯控制装置及***。

背景技术

随着安防技术的发展，监控用的摄像机夜视补光灯要求越来越高。而传统的夜视补光灯使用的切换方式在补光的方式上只有两种，一种是近灯补光；一种是远灯补光；在补光效果上来看存在很大问题：一是光的亮度差异太大，近灯补光距离较短亮度差异不是太明显；但远灯补光由于补光距离较长由近距离向远距离摄像时会有明显的光照度不够。二是光能利用率不高。在远灯补光时在小角度摄像时有一部分光线在摄像机摄像的范围之外，这部分光就完全的浪费了。而现有的变焦补光灯***由于***需要的功率比较大，所以在电路的处理上大部分电路都采用外置功率管的驱动方式，这样就造成了电路板的面积比较大，而且在整块板的散热上，传统的驱动方案板子散热出现很大问题。因此在安防夜视补光方面最好采用可变焦的补光方式，另外在变焦补光***方面还需要做到体积小，功能全面。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于针对上述不足，提供一种用于安防照明的变焦灯控制装置及***，以期望解决现有技术中监控用摄像机补光的亮度差异大，光能利用率不高等技术问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型一方面提供了一种用于安防照明的变焦灯控制装置，所述的控制装置包括MCU微处理器，所述MCU微处理器分别接入电源电路，总线接口、电机驱动电路、风扇控制电路、电流采样电路、补光源驱动电路，所述电流采样电路还同时接入补光源驱动电路；所述总线接口用于与外部串口相连接，所述电机驱动电路用于与外部电机相连接，由MCU微处理器通过电机驱动电路控制外部电机的启停状态；所述风扇控制电路用于与散热风扇相连接，由MCU微处理器通过风扇控制电路控制散热风扇的启停状态；所述补光源驱动电路用于与外部补光源相连接，用于由MCU微处理器通过补光源驱动电路控制外部补光源的启闭；所述电流采样电路用于由MCU微处理器调节补光源驱动电路向外部补光源输出的电流大小。

作为优选，进一步的技术方案是：所述MCU微处理器还接入限位开关，用于由限位开关向MCU微处理器反馈外部电机的零点位置。

更进一步的技术方案是：所述MCU微处理器通过I/O接口分别接入电源电路，总线接口、电机驱动电路、风扇控制电路、电流采样电路、补光源驱动电路。

本实用新型另一方面还提供了一种用于安防照明的变焦灯控制***，所述控制***包括上述的变焦灯控制装置，所述变焦灯控制装置通过总线接入球机或云台控制板，用于由变焦灯控制装置与云台控制板进行通信，所述变焦灯控制装置还分别接入电机、补光源与散热风扇。

作为优选，进一步的技术方案是：所述电机是步进电机。

更进一步的技术方案是：所述变焦灯控制装置与球机或云台控制板通过RS232总线相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果之一是：由于采用了以上的技术方案，通过步进电机带动透镜移动，实现了灯光的照射角度和摄像机感应角度的同步。改变现有单一切换式补光的方式，在变焦灯的控制方面，球机或云台控制板可发送简单的命令来实现灯的开关，驱动电流的调节和灯光照射角度的控制。在控制***的体积方面改变了传统控制器体积大，命令协议复杂，相应速度慢等缺点。使用时只需要根据摄像机的变倍参数来控制电机所要行驶的绝对位置，从而更加方便的实现和摄像机同步。

附图说明

图1为用于说明本实用新型一个实施例的电路结构框图；

图2为用于说明本实用新型另一个实施例的电路结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

参考图1所示，本实用新型的一个实施例是一种用于安防照明的变焦灯控制装置，所述的控制装置包括MCU微处理器，所述MCU微处理器分别接入电源电路，总线接口、电机驱动电路、风扇控制电路、电流采样电路、补光源驱动电路，所述电流采样电路还同时接入补光源驱动电路；

在本实施例中，该总线接口用于与外部串口相连接，所述电机驱动电路用于与外部电机相连接，由MCU微处理器通过电机驱动电路控制外部电机的启停状态；所述风扇控制电路用于与散热风扇相连接，由MCU微处理器通过风扇控制电路控制散热风扇的启停状态；所述补光源驱动电路用于与外部补光源相连接，用于由MCU微处理器通过补光源驱动电路控制外部补光源的启闭；所述电流采样电路用于由MCU微处理器调节补光源驱动电路向外部补光源输出的电流大小。

所述MCU微处理器的控制芯片是具有双串口的STC12C5A60S2作为核心处理器。所述电机驱动电路采用驱动能力较强并方便控制的L293DD来驱动电机。所述补光源驱动电路采用封装较小，电路简单的MP1499大功率电源处理芯片为核心。所述电流采样电路中的电流调节部分采用热稳定性较好的MCP4150数值电位器，可实现800mA到4.5mA宽范围稳定可调。

由于采用了以上的技术方案，通过步进电机带动透镜移动，实现了灯光的照射角度和摄像机感应角度的同步。改变现有单一切换式补光的方式，在变焦灯的控制方面，球机或云台控制板可发送简单的命令来实现灯的开关，驱动电流的调节和灯光照射角度的控制。

根据本实用新型的另一实施例，为便于在初始化及使用中识别外部电机的实际位置，最好再在装置中增设限位开关，并将上述的MCU微处理器接入限位开关，用于由限位开关向MCU微处理器反馈外部电机的零点位置。

另一方面，正如现有技术中所描述的，上述MCU微处理器通过I/O接口分别接入电源电路，总线接口、电机驱动电路、风扇控制电路、电流采样电路、补光源驱动电路，通过本领域中通用的程序控制各个功能模块的动作。

参考图2所示，本实用新型的另一实施例是一种用于安防照明的变焦灯控制***，该控制***包括上述实施例中所描述的变焦灯控制装置，所述变焦灯控制装置通过总线接入球机或云台控制板，用于由变焦灯控制装置与云台控制板进行通信，所述变焦灯控制装置还分别接入电机、补光源与散热风扇。为方便控制，本实施例中采用步进式电机作为上述的电机，补光源也可采用监控设备所普遍采用的红外补光光源。

并且为减少接口线路，提高球机或云台控制板与变焦灯控制装置通信的稳定性，最好将变焦灯控制装置与球机或云台控制板通过RS232总线相连接。还可在程序下载和更新都共用一个串口，这为以后程序的升级提供诸多方便。前述的变焦灯控制装置通过RS232串口响应球机或云台控制板的传输数据，并可通过查询灯的状态和电机的位置以及对内部FLASH的操作向摄像机或云台控制板回传数据。

在球机或云台控制板中通过通用的数据格式协议与变焦灯控制装置通信，从而实现摄像机变焦灯控制装置控制改变补光的光源焦距目的。只要用户摄像机或是云台在变倍的同时向变焦灯控制装置发送相应的变倍命令(可采用本领域中通用计算机程序实现)就可以很方便的实现，通过命令控制补光的光源的开启与关闭，控制补光的光源电流的大小，发命令控制灯的电机的步进，读取电机的位置，读取相应设备的状态等。

正如上述所提到的，变焦灯控制装置采用内部RS232接口与外部球机/云台控制板进行通信；在接收命令时通过内部的通用算法对命令进行判断是否是安照相应的格式发送解析出正确的命令并执行。能够根据命令向驱动电路置位实现灯的开关，若接收是电机步进的命令则判断是前进还是后退，前进多少后退多少并向电机驱动发送相应的脉冲执行命令；若是调节电流的命令则通过SPI总线对数字电位器写命令实现电流的调节、另外对于灯光的开启状态还要对风扇开启同步，在灯关闭时风扇也要关闭，而且在灯关闭后热量不没有散开，需要对风扇工作时间做一段延时在关闭。在***上电时应该对控制***进行自检，自检是为了找到电机的起始点位置，在自检前需要判断限位开关是否挡住，若挡住就要让他离开限位跑完一个行程当再次回到限位时为此时电机起始点，若开始自检时电机不在限位的位置则开始寻找限位的位置，寻找后则为零点的位置，从此在步进的过程中就将此作为零点的位置。

上述的变焦灯控制装置作为整个***处理的核心器件，包括了运算处理、电机驱动控制、数据收发、控制输入输出、电源几个关键部分。其中电源部分采用了两种电压，一种是外接DC12V为补光的光源驱动和DC5V模块电源转换提供电源，其中5V电源为MCU及其电机和其他外设供电。另外此***还需要对有些数据做掉电保存，这就涉及对MCU内部FLASH的操作，如将修改的波特率参数存在内部FLASH里，当掉电重启时就可以将该参数读取出来，保持上次值不变。

而需要说明的是，本实用新型上述多个实施例中所涉及到计算机程序的至少一种方式均已在现有技术中普及应用，本实用新型的发明目的之一是将各个硬件电路整合，并利用现有的计算机程序调用各个硬件的功能，用以解决上述的至少一个技术问题，因此本实用新型的技术方案实现与否，完全取决于上述的硬件的构成，并未对计算机程序本身进行改进。因此关于计算机程序的本身的实际状态与算法，在本说明书中不再详述，但这也不能影响本领域技术人员实现本实用新型。

还需要说明的是，在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种用于安防照明的变焦灯控制装置，其特征在于：所述的控制装置包括MCU微处理器，所述MCU微处理器分别接入电源电路，总线接口、电机驱动电路、风扇控制电路、电流采样电路、补光源驱动电路，所述电流采样电路还同时接入补光源驱动电路；

所述总线接口用于与外部串口相连接，所述电机驱动电路用于与外部电机相连接，由MCU微处理器通过电机驱动电路控制外部电机的启停状态；所述风扇控制电路用于与散热风扇相连接，由MCU微处理器通过风扇控制电路控制散热风扇的启停状态；所述补光源驱动电路用于与外部补光源相连接，用于由MCU微处理器通过补光源驱动电路控制外部补光源的启闭；所述电流采样电路用于由MCU微处理器调节补光源驱动电路向外部补光源输出的电流大小。

2.根据权利要求1所述的用于安防照明的变焦灯控制装置，其特征在于：所述MCU微处理器还接入限位开关，用于由限位开关向MCU微处理器反馈外部电机的零点位置。

3.根据权利要求1所述的用于安防照明的变焦灯控制装置，其特征在于：所述MCU微处理器通过I/O接口分别接入电源电路，总线接口、电机驱动电路、风扇控制电路、电流采样电路、补光源驱动电路。

4.一种用于安防照明的变焦灯控制***，其特征在于：所述控制***包括权利要求1至3任意一项所述的变焦灯控制装置，所述变焦灯控制装置通过总线接入球机或云台控制板，用于由变焦灯控制装置与云台控制板进行通信，所述变焦灯控制装置还分别接入电机、补光源与散热风扇。

5.根据权利要求4所述的用于安防照明的变焦灯控制***，其特征在于：所述电机是步进电机。

6.根据权利要求4所述的用于安防照明的变焦灯控制***，其特征在于：所述变焦灯控制装置与球机或云台控制板通过RS232总线相连接。