电动变焦镜头寿命检测治具控制电路及方法

1.一种电动变焦镜头寿命检测治具控制电路，其特征在于：包括单片机、第一驱动模块、第二驱动模块、烧录模块、按键模块、电源模块及滤波电路模块；所述第一驱动模块、第二驱动模块的输入端分别接单片机的第一输出端、第二输出端；所述第一驱动模块的输出端接变焦步进电机；所述第二驱动模块的输出端接聚焦步进电机；所述烧录模块接单片机ISP烧录器接口；所述按键模块接单片机的输入端；所述电源模块经滤波模块分别接单片机、第一驱动电路、第二驱动电路及烧录模块的供电端；
所述按键模块包括第一至第六按键；通过第一按键切换聚焦步进电机及变焦步进电机步数；第二至第六按键的频率分别设置为50hz、100hz、125hz、150hz、200hz，通过第二至第六按键使聚焦步进电机及变焦步进电机在不同频率下做寿命测试；
所述滤波电路模块由4个滤波电容组成；
所述单片机为STC15F204EA；
所述第一驱动电路、第二驱动电路均为L293D芯片。
2.基于权利要求1所述的电动变焦镜头寿命检测治具控制电路的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：对单片机进行初始化；
步骤S2：按下电源模块开关，当有电源输入时，按下按键模块，单片机可通过识别地址的开合，给驱动模块输出脉冲指令，以控制电机的转向和速度；
步骤S3:通过改变脉冲波占空比来控制步进电机的速度；通过控制脉冲时序的先后顺序来控制步进电机的转向，通过聚焦步进电机及变焦步进电机实现聚焦变焦；
步骤S4：多次循环步骤S3直至镜头达到使用寿命；
步骤S2还包括以下具体步骤：通过第一按键切换聚焦步进电机及变焦步进电机步数；
第二至第六按键的频率分别设置为50hz、100hz、125hz、150hz、200hz，通过第二至第六按键使聚焦步进电机及变焦步进电机在不同频率下做寿命测试。

电动变焦镜头寿命检测治具控制电路及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种治具，具体涉及一种电动变焦镜头寿命检测治具。\n背景技术\n[0002] 随着社会的进步和文化水平的提高，人们对安全意识的认识也不断提高，伴随着监控意识也随之提高。镜头的作为监控行业的最前端产品，要求和功能也随之提高。在监控行业中，板机镜头通过步进电机控制变焦、聚焦可达到客户理想的视场，并且可以通过Focus组进行自动聚焦，以解决日夜跑焦，高低温跑焦等因周围环境变化而引起的跑焦问题。人们可以通过后端软件以实现远程电动精确控制，真正实现镜头变焦功能。\n[0003] 但是镜头具有一定的寿命，超过使用寿命的镜头不能满足监控需求，因此需要对动变焦镜头寿命进行检测。且由于镜头的应用场合或者使用环境不同，所以即使同款镜头也会有不同的设计方案，因此不同的电动镜头其寿命测试的参数也会有所不同，如运行步数，运行频率，循环次数等等。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的是提供一种电动变焦镜头寿命检测治具，用于电动变焦镜头的寿命检测。可根据客户要求，更改频率，步数，以及循环次数。\n[0005] 本发明通过以下技术方案实现：一种电动变焦镜头寿命检测治具控制电路，其特征在于：包括单片机、第一驱动模块、第二驱动模块、烧录模块、按键模块、电源模块及滤波电路模块；所述第一驱动模块、第二驱动模块的输入分别接单片机的第一输出、第二输出；\n所述第一驱动模块的输出接变焦步进电机；所述第二驱动模块的输出接聚焦步进电机；所述烧录模块接单片机ISP烧录器接口；所述按键模块接单片机的第三输出；所述电源模块经滤波模块分别接单片机、第一驱动电路、第二驱动电路及烧录模块的供电端。\n[0006] 在本发明一实施例中，所述单片机为STC15F204EA。\n[0007] 在本发明一实施例中，所述第一驱动电路、第二驱动电路均为L293D芯片。\n[0008] 在本发明一实施例中，所述按键模块包括第一至第五按键。\n[0009] 在本发明一实施例中，所述滤波电路模块由4个滤波电容组成。\n[0010] 本发明还提供一种基于上述的电动变焦镜头寿命检测治具控制电路的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：对单片机进行初始化；步骤S2：按下电源模块开关，当有电源输入时，按下按键模块，单片机可通过识别地址的开合，给驱动模块输出脉冲指令，以控制电机的转向和速度；步骤S3:通过改进通过改变脉冲波占空比来控制步进电机的速度；通过控制脉冲时序的先后顺序来控制步进电机的转向，通过改变聚焦步进电机及变焦步进电机实现聚焦变焦；步骤S4：多次循环步骤S3直至镜头达到使用寿命。\n[0011] 在本发明一实施例中，所述步骤S2还包括以下具体步骤：通过第一按键切换聚焦步进电机及变焦步进电机步数；第二至第五按键的频率分别设置为50hz、100hz、125hz、\n150hz、200hz，通过第二至第五按键使聚焦步进电机及变焦步进电机在不同频率下做寿命测试。\n[0012] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：该治具方便有效，并且可以根据客户需求，更改参数，能够对镜头的寿命测试进行有效的管控和整理。解决了镜头寿命测试的繁琐性，以及特殊客户的特殊要求。\n附图说明\n[0013] 图1为本发明的原理框图。\n[0014] 图2为STC15F204EA电路图。\n[0015] 图3为本发明一实施例L293D电路图。\n[0016] 图4为本发明一实施例ISP烧录器接口电路图。\n[0017] 图5为本发明一实施例电源模块电路图。\n[0018] 图6为本发明一实施例按键模块电路图。\n[0019] 图7为本发明一实施例滤波模块电路图。\n具体实施方式\n[0020] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。\n[0021] 一种电动变焦镜头寿命检测治具控制电路，包括单片机、第一驱动模块、第二驱动模块、烧录模块、按键模块、电源模块及滤波电路模块；所述第一驱动模块、第二驱动模块的输入分别接单片机的第一输出、第二输出；所述第一驱动模块的输出接变焦步进电机；所述第二驱动模块的输出接聚焦步进电机；所述烧录模块接单片机ISP烧录器接口；所述按键模块接单片机的第三输出；所述电源模块经滤波模块分别接单片机、第一驱动电路、第二驱动电路及烧录模块的供电端。电路原理图参见图1。\n[0022] 在本发明的一实施例中，所述单片机为STC15F204EA。具体电路原理图参见图2。\nSTC15F204EA单片机是宏晶科技推出的新一代超低价A/D转换单片机单片机，1个时钟/机器周期，高速、高可靠，8路10位高速A/D转换，内部高精度R/C时钟，±1%温飘，彻底省掉外部昂贵的晶振，5MHz 35MHz宽范围可设置。\n~\n[0023] 在本发明的一实施例中，所述第一驱动电路、第二驱动电路均为L293D芯片。具体电路图参见图3。L293D有四个输出端，则可控制一个步进电机，电动镜头通常有变焦和聚焦两个步进电机驱动，因此需要2块L293D芯片驱动L293D提供双向驱动电流高达600毫安，电压从4.5V至36V可满足大部分的步进电机。本实施例采用了这样的连接方式驱动Focus组和Zoom组两个电机：E1，E2接控制使能端，控制电机的停转；IN1-IN4接单片机的输出端，用于控制电机的转向。L293D四倍高电流H桥驱动程序，兼容所有的TTL输入。每个输出都是推拉式驱动电路，与达林顿三极管和伪达林源。启用1,2EN驱动器和3,4EN驱动器。当使能输入为高电平时，相关的驱动器被启用和他们的输出处于活动状态，并在其输入端的同相。当使能输入为低，这些驱动器被禁用其输出关闭，在高阻抗状态。当适当的数据输入，每对驱动程序的形式一个完整的H桥可逆驱动器适用于电磁阀或电机应用。\n[0024] 为使得单片机能够实现更多功能还需要一烧录器接口，将一些简单的、必要的程序烧录进单片机，ISP烧录器接口电路图参见图4。\n[0025] 在本发明一实施例中，电源模块向单片机、第一驱动电路、第二驱动电路及烧录模块提5V 电源，电源模块的具体电路图参见图5。\n[0026] 在本发明的一实施例中，所述按键模块包括5个按键。具体电路图参见图6。\n[0027] 在本发明的一实施例中，所述滤波电路模块由4个滤波电容组成。具体电路图参见图7。\n[0028] 本发明还提供一种基于上述的电动变焦镜头寿命检测治具控制电路的控制方法，包括以下步骤：步骤S1：对单片机进行初始化；步骤S2：按下电源模块开关，当有电源输入时，按下按键模块，单片机可通过识别地址的开合，给驱动模块输出脉冲指令，以控制电机的转向和速度；步骤S3:通过改进通过改变脉冲波占空比来控制步进电机的速度；通过控制脉冲时序的先后顺序来控制步进电机的转向，通过改变聚焦步进电机及变焦步进电机实现聚焦变焦；步骤S4：多次循环步骤S3直至镜头达到使用寿命。\n[0029] 在本发明一实施例中，所述步骤S2还包括以下具体步骤：通过第一按键切换聚焦步进电机及变焦步进电机步数；第二至第五按键的频率分别设置为50hz、100hz、125hz、\n150hz、200hz，通过第二至第五按键使聚焦步进电机及变焦步进电机在不同频率下做寿命测试。\n[0030] 上述控制方法可以采用C语言编程实现并烧录进单片机，该编程应用模块化的设计方法，各子程序作为实现各部分的功能和过程，通过主程序不断对子程序的调用完成PWM脉宽控制、延时以及电机转动方向控制等部分设计。\n[0031] 单片机资源分配：\n[0032] sbit a0=P1^2;  //houzu   A+\n[0033] sbit a1=P1^3;  //houzu   A-\n[0034] sbit a2=P1^4;  //qianzu  A+\n[0035] sbit a3=P1^5;  //qianzu  A-\n[0036] sbit b0=P3^5;  //qianzu  B+\n[0037] sbit b1=P3^6;  //qianzu  B-\n[0038] sbit b2=P1^0;  //houzu   B+\n[0039] sbit b3=P1^1;  //houzu   B-\n[0040] sbit y1=P1^7; //\n[0041] sbit y2=P0^0; //\n[0042] sbit y3=P0^1; //\n[0043] sbit y4=P3^2; //\n[0044] sbit y5=P3^3; //\n[0045] sbit y6=P3^4; //\n[0046] PWM脉冲控制：本设计中采用定时器0产生定时中断来控制P1.0-P1.5与P3.5-P3.6的输出从而生成PWM波。中断程序如下：\n[0047] void InitTimer0(void)\n[0048] {   TMOD |=0x01;\n[0049]     TH0 = 0x0FF;  //50us\n[0050]     TL0 = 0x0D2;\n[0051]     EA = 1;\n[0052]     ET0 = 0;\n[0053]     TR0 = 0;\n[0054]     TCount = 0;\n[0055] }\n[0056] void Timer0_ISR(void) interrupt 1\n[0057] {   TH0 = 0x0FF;\n[0058]     TL0 = 0x0D2;\n[0059]      TCount++;}\n[0060] void Delay_us(int t)\n[0061] {  unsigned int tt = 0;\n[0062]     ET0 = 1;\n[0063]     TR0 = 1;\n[0064]     tt = t/50;\n[0065]     while(TCount <= tt)\n[0066]     {    };\n[0067]     ET0 = 0;\n[0068]     TR0 = 0;\n[0069]     TCount = 0;\n[0070] }\n[0071] Focus组与Zoom组转向以及速度子程序：通过改变占空比，来实现电机的速度控制；通过控制脉冲时序的先后顺序，来控制电机的转向，以达到Focus和Zoom的聚焦变焦。\n[0072] Focus组：\n[0073] void qianzusteprun(bit directn,int speed)\n[0074] {\n[0075]    qianzuspeedlevel = speed;\n[0076]    qianzuturn = directn;\n[0077]    switch(qianstep_index)\n[0078]    {\n[0079]      case 1: qianzuStep1; break;\n[0080]      case 2: qianzuStep2;break;\n[0081]      case 3: qianzuStep3; break;\n[0082]      case 4: qianzuStep4; break;\n[0083]    }\n[0084]    Delay_us(qianzuspeedlevel);\n[0085]    if (qianzuturn == 0)\n[0086]    {\n[0087]      qianstep_index++;\n[0088]      if(qianstep_index>4)\n[0089]      qianstep_index = 1;\n[0090]    }\n[0091]    else\n[0092]    {\n[0093]      qianstep_index--;\n[0094]      if(qianstep_index<1)\n[0095]      qianstep_index = 4;\n[0096]    }\n[0097] }\n[0098] /*****************************\n[0099] //前组步进电机运动函数\n[0100] 输入参数为 步长延时时间 1000为1ms.\n[0101] ******************************/\n[0102] void qianzurun(bit stepdirection,int speedlevel,int step)[0103] {  int stepspeed;\n[0104]    stepspeed = speedlevel;\n[0105]     for(i=0;i4)\n[0126]      houstep_index = 1;\n[0127]    }\n[0128]    else\n[0129] {   houstep_index--;\n[0130]      if(houstep_index<1)\n[0131]      houstep_index = 4;\n[0132]    }\n[0133] }\n[0134] void houzurun(bit stepdirection,int speedlevel,int step)[0135] {  int stepspeed;\n[0136]    stepspeed = speedlevel;\n[0137]     for(i=0;i