專利名稱：攝像機(jī)智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交通監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機(jī)的控制裝置，具體地說是一種攝像機(jī)智能控制器。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，城市交通日趨完善，隨之到來的交通擁堵問題日益嚴(yán)重，城市中交通擁堵的主要問題是個別駕駛?cè)瞬话唇煌ㄒ?guī)則行車、導(dǎo)致道路擁堵，特別是在交通高峰期，擁堵現(xiàn)象更加明顯。治理這種問題的最好途徑是通過安裝交通監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控以減少駕駛?cè)说倪`章行為。對于交通監(jiān)控系統(tǒng)來說，它的主要功能是通過攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控來捕捉交通違法車輛，這就要求攝像機(jī)必須保證M小時都能正常工作，因此需要一種攝像機(jī)智能控制器，能夠時時監(jiān)測攝像機(jī)、確保攝像機(jī)處于工作狀態(tài)。當(dāng)攝像機(jī)出現(xiàn)非法操作時，該控制器能在第一時間對攝像機(jī)進(jìn)行復(fù)位。從而保證攝像機(jī)長時間穩(wěn)定運(yùn)行。然而，目前尚未有此類攝像機(jī)智能控制器的相關(guān)報道。

實(shí)用新型內(nèi)容針對交通監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機(jī)易出現(xiàn)非法操作而造成無法正常工作的不足之處， 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、實(shí)用性強(qiáng)的攝像機(jī)控制裝置，能保證攝像機(jī)穩(wěn)定可靠長時間運(yùn)行。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為本實(shí)用新型一種攝像機(jī)智能控制器，其特征在于包括中央處理器、隔離電源電路、光電隔離模塊、通訊模塊、數(shù)字邏輯處理模塊、復(fù)位電路及電源模塊；其中，中央處理器通過光電隔離模塊經(jīng)通訊模塊接至相機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端，中央處理器的控制端通過數(shù)字邏輯處理模塊與復(fù)位電路相連，復(fù)位電路的輸出端接至攝像機(jī)的電源端；電源模塊的電源輸出端與中央處理器的工作電源端相連，電源模塊的電源輸出端通過隔離電源電路與通訊模塊及光電隔離模塊的工作電源端相連。所述數(shù)字邏輯處理模塊具有模擬電路部分和數(shù)字電路部分，數(shù)字電路部分包括第 1、2與非門，其中第1與非門的兩個輸入端接有中央處理器輸出的控制信號，輸出端接至第 2與非門的一個輸入端，第2與非門的另一輸入端接有中央處理器輸出的控制信號；模擬電路部分包括第2三極管及光電隔離器件，其中，第2三極管的基極接自第2與非門的輸出端，發(fā)射極接至電源端，集電極經(jīng)光電隔離器件接至復(fù)位電路中第3三極管的基極。所述復(fù)位電路包括繼電器和第3三極管，第3三極管的發(fā)射極與隔離電源電路相連，集電極經(jīng)繼電器接至攝像機(jī)電源接口，基極經(jīng)數(shù)字邏輯處理模塊中的光電隔離器件與第2三極管的集電極相連。所述通信模塊的輸出端接第1三極管的基極，第1三極管的集電極與光電耦合器件相連，光電耦合器件的輸出端與中央處理器的串口輸入端相連。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)[0010]1.保證攝像機(jī)工作穩(wěn)定可靠，本實(shí)用新型采用數(shù)字邏輯處理模塊在中央處理器處于跑飛狀態(tài)時，控制復(fù)位電路處于不工作狀態(tài)，避免攝像機(jī)誤操作。2.有效安全保障，本實(shí)用新型采用的隔離電源電路能有效地使外界與本實(shí)用新型攝像機(jī)智能控制器實(shí)現(xiàn)電氣隔離，避免外部電路沖擊本實(shí)用新型攝像機(jī)智能控制器內(nèi)部電路。3.結(jié)構(gòu)簡單，本實(shí)用新型采用的工作模塊多為市面上常見的芯片，組裝簡單方便。

[0013]圖1為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)框圖；[0014]圖2為本實(shí)用新型中電源模塊電路圖；[0015]圖3為本實(shí)用新型中DC-DC隔離電源電路圖；[0016]圖4為本實(shí)用新型中處理器電路圖；[0017]圖5為本實(shí)用新型中通訊模塊及光電隔離模塊電路圖[0018]圖6為本實(shí)用新型中數(shù)字邏輯處理模塊的電路圖；[0019]圖7為本實(shí)用新型中復(fù)位電路圖；[0020]圖8A為本實(shí)用新型采用的主程序流程圖；[0021]圖8B為本實(shí)用新型采用的定時器中斷流程圖；[0022]圖8C為本實(shí)用新型采用的數(shù)據(jù)接收流程圖流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體說明。如圖1所示，本實(shí)用新型一種攝像機(jī)智能控制器包括中央處理器U4、隔離電源電路TO、光電隔離模塊、通訊模塊、數(shù)字邏輯處理模塊U7、復(fù)位電路Kl及電源模塊，其中，中央處理器U4通過光電隔離模塊經(jīng)通訊模塊Ul接至相機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端，中央處理器的控制端通過數(shù)字邏輯處理模塊U7與復(fù)位電路Kl相連，復(fù)位電路Kl的輸出端接至攝像機(jī)的電源端；電源模塊的電源輸出端與中央處理器U4的工作電源端相連，電源模塊的電源輸出端通過隔離電源電路U5與通訊模塊Ul及光電隔離模塊的工作電源端相連。第1、2光電隔離模塊U2、U3采用TLP521-4芯片，與通訊模塊Ul相連，輸出端通過數(shù)字邏輯處理模塊與復(fù)位電路Kl相連，數(shù)字邏輯處理模塊可使復(fù)位電路在中央處理器U4 處于跑飛狀態(tài)下不在工作狀態(tài)，以避免攝像機(jī)進(jìn)行誤操作；電源模塊的輸出端與中央處理器U4及通過隔離電源電路U5與通訊模塊Ul相連，電源模塊可以使外界與本實(shí)用新型一種實(shí)現(xiàn)電氣隔離，避免外電路沖擊攝像機(jī)智能控制器的內(nèi)部電路。如圖4所示，本實(shí)施例中，中央處理器U4采用AVR公司的atmega8，具有功耗低、運(yùn)算速度快的特點(diǎn)，包括8K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash面向字節(jié)的兩線接口、兩個可編程的串行USART，可工作于主機(jī)/從機(jī)模式的SPI串行接口，具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器和片內(nèi)模擬比較器。中央處理器諷的1腳(與光電隔離模塊相連的輸入輸出端)與第1光電隔離模塊U2的4腳相連，中央處理器U4的3、5腳(電源地端)和4、6腳分別與電源模塊的2腳和3腳相連，同時中央處理器U4的3、4腳分別與電容C2的1腳和2腳相連，中央處理器U4的7、8腳分別與晶振Yl的1 2腳相連，同時中央處理器U4的7 8腳分別與電容C3、C4 的1腳相連，電容C3、C4的2腳與GND相連。中央處理器U4的15 17腳、四腳分別與接線端子J6的1 4腳相連，接線端子J6的5 6腳與電源GND和VCCX相連。中央處理器 U4的25 沈腳分別與數(shù)字邏輯處理模塊U7A的1腳、2腳及U7B的5腳相連，中央處理器 U4的30 31腳分別與光電隔離模塊U3的4腳、通訊模塊485的U2的2腳相連。如圖2所示，電源模塊采用按照T0-220標(biāo)準(zhǔn)封裝的7805，該芯片內(nèi)部集成深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，外部與濾波電容配合使用可穩(wěn)定輸出5V電壓，輸出電流最大可以達(dá)到 500MA，在它的輸出端并聯(lián)一個470uf的電解電容可用于電源濾波，減少系統(tǒng)電源的噪聲。電源模塊外接DC12V電源，輸出隔離的DC5V電源，能提供的最大電流為200mA，給 485通訊部分的通訊芯片max485提供電源，以使外界與該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電氣隔離避免外電路沖擊內(nèi)部電路。電源模塊的1腳(為DC12V電源輸入端)與接線端子J2的1腳相連；與電源模塊并聯(lián)的電解電容C6的2腳、與電源模塊并聯(lián)的濾波電容C5的2腳、電源模塊的2腳 (電源地端)分別與接線端子J2的2腳相連，電源模塊的3腳(為DC5V電源輸出端)與濾波電容C5、電解電容C6的1腳相連。如圖3所示，隔離電源電路TO采用12S05，為DC12V轉(zhuǎn)DC5V的隔離電源電路TO， 該芯片能提供的最大電流為200mA，給485通訊部分的通訊模塊(采用maX485芯片)提供電源，以使外界與該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電氣隔離避免外電路沖擊內(nèi)部電路。隔離電源電路U5的1腳 (為DC12V電源輸入)和2腳(電源地端)分別與接線端子J2的1腳和2腳相連，隔離電源電路U5的3腳(隔離電源地端)和4腳(為隔離后的DC5V電源輸出)分別與通訊模塊 Ul的5腳和第1光電隔離模塊U2的8腳相連，用于給通訊模塊Ul提供隔離電源。如圖5所示，通訊模塊Ul采用按照S0P-8標(biāo)準(zhǔn)封裝的maX485，它具有傳輸距離遠(yuǎn)， 數(shù)據(jù)穩(wěn)定等特點(diǎn)；通訊模塊Ul的6 7腳085通訊模塊的A、B通信模式)、隔離電源電路 U5的3腳分別與接線端子Jl的1 3腳相連，通訊模塊Ul的2 3腳與第1光電隔離模塊U2的6腳相連，通訊模塊Ul的1腳連接電阻R5的1腳(R5為5100Ω)，R5的2腳與第 1三極管Ql的基極相連，通訊模塊Ul的4腳與第1光電隔離模塊U2的8腳相連，第1三極管Ql的發(fā)射極和集電極分別與VCC1、R12的1腳相連，電阻R12的2腳與第2光電隔離模塊的U3的1腳相連，第2光電隔離模塊U3的4腳通過R6與VCC相連，第1光電隔離模塊 U2的8腳通過電阻R3(R3為5100Ω)與VCCl相連，第1光電隔離模塊U2的6腳通過電阻 R2 (R2 % 5100 Ω )與 VCCl 相連。通訊模塊及光電隔離模塊包括485總線通信芯片和光電耦合隔離器件，相機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端經(jīng)過串口線與485通信芯片的兩輸入端Α，B相連，485總線是工業(yè)控制中常見的總線接口，采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強(qiáng)，抗噪聲干擾性好， 并且傳輸距離遠(yuǎn)，可達(dá)到3000米，485通信芯片的輸出端接第1三極管Ql的基極，通過控制第1三極管Ql的導(dǎo)通和截止來控制光電耦合器件U3的導(dǎo)通和截止，光電耦合器件U3內(nèi)部的三極管集電極端接VCC 5V電壓，發(fā)射極接中央處理器的串口輸入端，完成通信，這樣通過光電耦合器件把485電平和TTL電平隔離開，避免由于485總線的故障影響到中央處理器的工作。如圖6所示，數(shù)字邏輯處理模塊具有模擬電路部分和數(shù)字電路部分，數(shù)字電路部分包括第1、2與非門U7A、U7B，其中第1與非門U7A的兩個輸入端接有中央處理器U4輸出的控制信號，輸出端接至第2與非門U7B的一個輸入端，第2與非門U7B的另一輸入端接有中央處理器U4輸出的控制信號，模擬電路部分包括第2三極管Q2及光電隔離器件U6，其中，第2三極管Q2的基極接自第2與非門U7B的輸出端，發(fā)射極接至電源端，集電極經(jīng)光電隔離器件U6接至復(fù)位電路中第3三極管Q3的基極。本實(shí)施例中，數(shù)字邏輯處理模塊U7采用74HC00芯片；數(shù)字邏輯處理模塊的第1 與非門U7A的3腳與第2與非門U7B的4腳相連，第2與非門U7B的6腳通過R17(R17為 5100 Ω )與第2三極管Q2的基極相連，第2三極管Q2的發(fā)射極與VCC相連，集電極通過電阻R27 (R27為330 Ω )與電壓模塊U6的1腳相連，電壓模塊U6的4腳通過電阻R22與DC12V 相連，U6的3腳與GND相連。如圖7所示，復(fù)位電路Kl由繼電器和三極管組成；復(fù)位電路Kl的1腳與DC12V相連，復(fù)位電路Kl的2腳與8550的3腳相連，8550的1腳與DC12V相連，Kl的3 4腳與J3 的1腳相連，J3的2腳與GND相連，Kl的2腳和5腳反向并聯(lián)一個二極管D6用于蓄流。Kl 的2和5腳之間同時并聯(lián)一個發(fā)光管D3 (型號為0805)和限流電阻R13 (R13為1200 Ω )。中央處理器的輸入輸出都使用光電隔離模式，這樣做的目的是(1)增加控制器工作的可靠性；( 當(dāng)相機(jī)硬件異常(如電源短路，電壓過高)時，不會損壞控制器，當(dāng)控制器硬件異常時，亦不會損壞相機(jī)，具體如下a)圖3中的DC-DC電源隔離器，是將控制器硬件的模擬電路和數(shù)字電路的電源隔離，增加控制器的可靠性。b)圖5中的U2，U3為光電隔離器件，將相機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端與控制器的數(shù)據(jù)輸入端隔離開來，使之某一端出現(xiàn)故障不會損壞另一端設(shè)備。c)圖6中的TO為光電隔離器件，將控制器的數(shù)字電路與模擬電路隔離開，為了增加模擬電路部分的可靠性，模擬電路部分的電源采用了 12V電源，而數(shù)字電路部分采用的電源是5V，隔離以后，控制器不會出現(xiàn)因?yàn)殡娫床黄胶舛鴮?dǎo)致的故障，提高了系統(tǒng)的可靠性。本實(shí)用新型通過以下步驟實(shí)現(xiàn)其功能如圖8A 8C所示，當(dāng)相機(jī)在正常工作的情況下，每一秒鐘會在其數(shù)據(jù)輸出端輸出正確的協(xié)議數(shù)據(jù)到相機(jī)控制器，控制器接收到正確的數(shù)據(jù)時，會將復(fù)位計(jì)數(shù)器清零，使之不能達(dá)到120秒，控制器就不會使相機(jī)復(fù)位。如果在120秒之內(nèi)，控制器從相機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端接收的數(shù)據(jù)都是錯誤的，或者120秒內(nèi)沒有接收到相機(jī)傳出的數(shù)據(jù)，則控制器認(rèn)為相機(jī)工作異常，動作復(fù)位電路使相機(jī)重新啟動。
權(quán)利要求1.一種攝像機(jī)智能控制器，其特征在于包括中央處理器(U4)、隔離電源電路⑴5)、光電隔離模塊、通訊模塊、數(shù)字邏輯處理模塊(U7)、復(fù)位電路(Kl)及電源模塊；其中，中央處理器(U4)通過光電隔離模塊經(jīng)通訊模塊(Ul)接至相機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端，中央處理器的控制端通過數(shù)字邏輯處理模塊(U7)與復(fù)位電路(Kl)相連，復(fù)位電路(Kl)的輸出端接至攝像機(jī)的電源端；電源模塊的電源輸出端與中央處理器(U4)的工作電源端相連，電源模塊的電源輸出端通過隔離電源電路(U5)與通訊模塊(Ul)及光電隔離模塊的工作電源端相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)智能控制器，其特征在于所述數(shù)字邏輯處理模塊具有模擬電路部分和數(shù)字電路部分，數(shù)字電路部分包括第1、2與非門(U7A、U7B)，其中第1與非門(U7A)的兩個輸入端接有中央處理器(U4)輸出的控制信號，輸出端接至第2與非門 (U7B)的一個輸入端，第2與非門(U7B)的另一輸入端接有中央處理器(U4)輸出的控制信號；模擬電路部分包括第2三極管及光電隔離器件(TO)，其中，第2三極管的基極接自第2與非門(U7B)的輸出端，發(fā)射極接至電源端，集電極經(jīng)光電隔離器件(U6)接至復(fù)位電路中第3三極管0^3)的基極。
3.按照權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)智能控制器，其特征在于所述復(fù)位電路包括繼電器 (Kl)和第3三極管(Q3)，第3三極管的發(fā)射極與隔離電源電路相連，集電極經(jīng)繼電器 (Kl)接至攝像機(jī)電源接口(J3)，基極經(jīng)數(shù)字邏輯處理模塊中的光電隔離器件(U6)與第2 三極管的集電極相連。
4.按照權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)智能控制器，其特征在于所述通信模塊(Ul)的輸出端接第1三極管Oil)的基極，第1三極管Oil)的集電極與光電耦合器件(U； )相連，光電耦合器件(U； )的輸出端與中央處理器的串口輸入端相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種攝像機(jī)智能控制器，包括中央處理器、隔離電源電路、光電隔離模塊、通訊模塊、數(shù)字邏輯處理模塊、復(fù)位電路及電源模塊；其中，中央處理器通過光電隔離模塊經(jīng)通訊模塊接至相機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端，中央處理器的控制端通過數(shù)字邏輯處理模塊與復(fù)位電路相連，復(fù)位電路的輸出端接至攝像機(jī)的電源端；電源模塊的電源輸出端與中央處理器的工作電源端相連，電源模塊的電源輸出端通過隔離電源電路與通訊模塊及光電隔離模塊的工作電源端相連。本實(shí)用新型采用數(shù)字邏輯處理模塊在中央處理器處于跑飛狀態(tài)時，控制復(fù)位電路處于不工作狀態(tài)，避免攝像機(jī)誤操作，避免外部電路沖擊本實(shí)用新型攝像機(jī)智能控制器內(nèi)部電路。
文檔編號H04N5/232GK202009446SQ20102068487
公開日2011年10月12日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
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