分享基于89C51的攝像鏡頭控制電路設計

此部分的硬件設計主要是實(shí)現三可變鏡頭控制信號的輸出。圖2所示為鏡頭光圈的控制電路。聚焦和變焦的控制電路與之完全相同。

電路中雙刀雙擲繼電器S1用于進(jìn)行電源極性的變換，實(shí)現控制參數變化方向的選擇。當S1線(xiàn)包不通電時(shí)，AB端輸出+12 V電壓，控制光圈變大；當S1線(xiàn)包通電時(shí)，AB端輸出-12 V電壓，控制光圈縮小，完成控制參數變化方向的轉換。

參數變化數值的控制通過(guò)控制驅動(dòng)電壓的存在時(shí)間來(lái)實(shí)現。但是繼電器機械動(dòng)作的持續性使它難以實(shí)現精確的通斷時(shí)間控制，其誤差一般在10ms以上，因此在本電路中采用MOSFET作為電子開(kāi)關(guān)，實(shí)現通斷時(shí)間的精確控制，誤差小于0.1 ms。常態(tài)下MOSFET截止，輸出端A、B無(wú)電流，光圈不動(dòng)作。

在需要擴大光圈時(shí)，S1線(xiàn)包不通電，A端接+12 V，B端通過(guò)MOSFET接地，然后51單片機發(fā)出控制信號，使MOSFET導通，輸出A、B端形成電流回路，驅動(dòng)光圈擴大；在需要縮小光圈時(shí)，S1線(xiàn)包通電，B端接+12 V，A端通過(guò)MOSFET接地，然后51單片機發(fā)出控制信號，使MOSFET導通，輸出A、B端形成電流回路，驅動(dòng)光圈縮小。這一電路結構和工作方式不僅實(shí)現了動(dòng)作時(shí)間的精確控制，還可有效地避免電路因帶電切換而造成的打火現象，提高了繼電器的工作壽命，減少了干擾。

此外，電路中的光電耦合器OP1主要用于隔離和變換51單片機的+5 V電源電壓和鏡頭動(dòng)作的+12 V驅動(dòng)電壓；三極管T1用來(lái)控制對繼電器S1線(xiàn)包的供電。

3.3 中心控制電路及軟件設計

中心控制電路如圖3所示。鏡頭控制模塊的控制核心是89C51。主要實(shí)現接收控制指令、解析控制指令和執行控制指令三項功能。軟件采用51系列單片機的匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。主要是看重使用匯編語(yǔ)言具有執行速度快?？删_掌握動(dòng)作時(shí)間，所占內存小等方面的優(yōu)勢。

PC與89C51之間采用異步串行通訊方式。數據位最多可為8位，定義為動(dòng)作類(lèi)型和動(dòng)作時(shí)間兩部分。用數據位前3位表示6種動(dòng)作狀態(tài)，包括光圈擴大、光圈縮小、圖像放大、圖像縮小、焦距變大和焦距變小。數據位后5位表示動(dòng)作時(shí)間，一共可以表示32種不同動(dòng)作時(shí)間。根據軟件要實(shí)現的三項功能，程序首先進(jìn)行初始化。89C52的兩個(gè)定時(shí)／計數器分別用作波特率設定和動(dòng)作時(shí)間計時(shí)。通過(guò)對工作方式控制寄存器TMOD的設置就可完成對兩個(gè)定時(shí)／計數器工作模式的定義。定時(shí)／計數器1采用工作方式2，用于定義波特率。定時(shí)／計數器0采用工作方式1，用于鏡頭動(dòng)作時(shí)間控制。

然后是指令的處理部分。通過(guò)“邏輯與ANL”運算將指令分解為動(dòng)作類(lèi)型和動(dòng)作時(shí)間兩部分。利用比較轉移指令CJNE進(jìn)行動(dòng)作類(lèi)型篩選，通過(guò)對工作寄存器組中R1、R2的賦值完成對引腳的設置：

采用中斷方式進(jìn)行引腳輸出。由于在帶電狀態(tài)下變換雙刀雙擲開(kāi)關(guān)的狀態(tài)可能會(huì )“打火”，為避免這種情況，在對R1，R2賦值時(shí)要實(shí)現雙刀雙擲繼電器先進(jìn)行動(dòng)作變換，后通電。兩步動(dòng)作的間隔為10ms。而動(dòng)作時(shí)間以10 ms為步長(cháng)。根據預先設計的指令協(xié)議可以控制動(dòng)作時(shí)間的范圍在0 ms～320 ms之間，可滿(mǎn)足本模塊需求。