本文以DSP为主处理器,与FPGA及外围电路配合,设计了一套用于光电跟踪测量系统的红外电视聚焦控制器,可根据如下参数自动调整电视焦距。标距离和环境温度。过数据分析和实际测试,该系统可以满足红外电视的聚焦控制要求。电跟踪系统;红外电视; DSP;自动对焦的介绍随着红外成像技术的迅速发展,红外测量电视已成为光电跟踪系统的重要组成部分。外热像仪的自动连续聚焦是保证红外电视图像质量的关键技术,可以实现光电跟踪系统的高精度和稳定跟踪。般来说,影响红外电视成像的因素很多,目标距离和环境温度等参数对图像质量影响很大。何实时调整摄像机的位置目标图像质量信息的功能,例如目标距离和环境温度。
了获得清晰的目标图像,需要进行广泛而深入的研究,这对于实现红外跟踪测量系统的稳定,高精度的跟踪测量功能非常重要。接收到嵌入式控制器的控制命令,实现变焦和:由光电监测测量系统的聚焦控制系统主要包括进行的聚焦控制电路功能的硬件设计的一般结构和工作原理重点是红外电视和自动控制功能。且诊断能力失败,诊断失败的卡。系统使用基于DSP FPGA的调光聚焦控制器。制器的框图如图1所示.DSP(TMS320F2812)是调光聚焦控制器的核心。字控制器的IT公司,TMS320F2812,是在控制领域最强大的处理器,它具有以下优点:控制精度高,速度快,灵活,高集成使用,广泛应用于领域工业自动化,光网络和自动化。制等领域。系统使用EP1C12Q240C8在旋风FPGA系列心脏作为整个gradation.EP1C12Q240C8聚焦控制电路12060提供的逻辑单元(LE)的定时和控制逻辑173和I / O端口,恒温阀芯可以整合4K RAM 。用所有TMS320F2812外设接口的一部分,例如GPIO和EVA / EVB接口。用可编程逻辑器件(FPGA),可以非常简单地设计DSP的硬件电路。DSP数据总线,地址总线,读写命令行和中断信号线都引入到FPGA中,同步和逻辑的设计在FPGA根据具体要求。中,TL16C554,AD7864提供地址选通信号,为网络规模计算提供四倍频相位鉴别和计数逻辑。
于信号线和电机限制线的数量很大,系统的输入/输出端口数必须很大,输入/输出端口的端口扩展功能可以是在FPGA中完成。FPGA设计FPGA采用模块化设计思想来打破FPGA设计。主要包括I / O扩展FPGA的端口的执行功能,提供芯片选择和读取TL16C554和AD7864 /写信号,从而提供一个四倍频相位鉴别和用于计算的计数逻辑梯子的位置。FPGA的功能模块在图2中TL16C554地址译码模块中示出:在FPGA中,读写信号和DSP地址进行解码,并且TL16C554具有重放信号/写入和芯片选择信号。址解码模块AD7864:解码DSP地址信号,并为AD7864提供读,写,片选和通道选择信号。络规则的逻辑模块:栅极发送输出两个正交的正交信号A,B和零位位Z FPGA,在FPGA执行信号A的频率和相位鉴别的乘法和B的功能然后传递信号16位计数器和触发器连接到DSP,并且通过读取计数器的值获得天平位置的值。验验证和精度分析聚焦系统的实验验证包括安装在伸缩镜筒上的光机械部件和电子控制部分。学机械部分包括聚焦组件,变焦组件等。子控制系统使用DSP2833处理器作为主处理器,并使用FPGA执行同步和逻辑控制,具有外围电路,执行引擎和位置反馈组件。子控制系统的位置反馈采用绕线式精密电位器和光栅尺,执行机构采用步进电机,超声波电机和永磁直流电机。焦系统的两端依靠电气限制和机械限制来确保定位。据上述设计方案,电子聚焦控制系统使用两个电路板,控制板和电源板。4是控制电路板,图5是电源控制板。测试过程中,红外电视的自动对焦和变焦功能可以更好地完成。度分析红外电视的聚焦控制红外电视的聚焦范围为200m~∞,选用直线电机型号Haydn 21000系列的运行引擎,线性步进电机尺寸8,步长0.0015 mm,工作电压5V,每相电流为0.24 A,以每秒1000步的速度产生60 N的推力。足使用要求。
置反馈使用增量刻度。子聚焦控制系统中的误差源是线性步进电机的步长和平衡的精度。性步进电机的步长为0.0015 mm。述发现使人们有可能得出以下结论:a)所述线性步进马达具有0.0015毫米的间距,所述聚焦机构的分辨率是步进电机步步线性0.0015毫米; b)光栅规则用作位置测量传感器,测量精度高,测量精度可达5μm,满足±0.01 mm的所需分辨率精度。(c)每秒1000步的速度对应于发动机的当前速度,即每秒的行程为1.5毫米。要关注时间红外线红外变速红外变速电机采用江苏春生超声波电机,型号为TRUM-60。外变焦系统采用100mm / 300mm双速变焦模式,采用半自动控制方式,电子控制系统切换超声波电机,切换变功率后视镜组,从而切换红外电视的焦距。闭超声波马达的自锁功能确保了旋转变焦机构的稳定性。声波马达的自锁扭矩大于其驱动扭矩的约30%。
声波马达的旋转轴直接连接到驱动镜头组的外壳,结构简单可靠,占用空间小。于超声波马达的转速可以达到4到150转/分钟,对于只需要旋转90度的可变放大机构,如果切换时间必须小于2秒,则速度满足旋转n:满足使用要求。此,所使用的超声波马达完全符合技术要求。
论红外监测系统监测光电测量系统的聚焦控制为稳定的跟踪目标和高精度的电视系统。键技术红外来自DSP聚焦控制器作为一个中央处理器和FPGA来同步和逻辑控制器通过实践测试。度分析满足指标光电跟踪系统的技术要求,能够根据目标距离,环境温度等参数实时调整焦距。
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