一种自动化聚焦立体拍摄培养物的光照培养箱制造技术

一种自动化聚焦立体拍摄培养物的光照培养箱，其顶部与底部的Z轴位移装置让两个摄像头从培养物的上方与下方分别聚焦成像，并能避免摄像头移动到了极端位置时步进电机的进一步旋转。计算机RS232C接口的RTS连接到74HC164与74HC165的时钟端，DTR连接到74HC164的串行信号输入端以及74HC165的移位/装载控制端，TXD连接到74HC273的时钟端，74HC164的输出与74HC273的输入一一连接，74HC273的四位信号输出分别连接到两组步进电机驱动电路，四个微动开关通过与门产生中断请求信号给CD，还通过并入串出移位寄存器74HC165送往CTS。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】所属
本技术涉及生物实验领域的生物培养设备，具体涉及一种自动化聚焦立体拍摄培养物的光照培养箱。
技术介绍
《视频记录可调光波光照培养箱》(ZL2013205546840，授权公告日:2014-02-05)为观察培养箱内的生物提出了一种方案。但是，隔着双层真空玻璃隔板作视频记录，无论聚焦目标还是拍摄培养物均不方便。
技术实现思路
本技术提供一种自动化聚焦立体拍摄培养物的光照培养箱，该光照培养箱在其内部的顶部与底部分别安排一套直线轴位移装置，每一套上安排一个摄像头，在计算机RS232C接口的操作下，这两个摄像头能够上下精细地移动以便清晰成像，而当摄像头移动到了直线轴位移装置的上、下两个极端位置时，步进电机不会空转。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:它包括一台光照培养箱、两套Z轴位移装置、两个摄像头、一台计算机、两个微动开关、两块MAX232、一块74HC164、一块74HC165、一块74HC273、一块74HC30以及+5V电源；其中，每一套Z轴位移装置的两块金属板上分别安置有两个微动开关，两个微动开关的位置各自靠近所属金属板上的法兰直线轴承，它俩都面朝滑台，并当滑台在滚珠丝杆上移动到靠近所述法兰直线轴承的两个极端时，会分别受到滑台的触碰；计算机的RS232C接口的两根输出联络线以及串行数据输出线分别经过电平转换电路MAX232以后变换成TTL电平信号RTS、DTR与TXD，RTS、DTR与TXD分别连接有一个下拉电阻，RTS同时连接到74HC164与74HC165的时钟端，DTR同时连接到74HC164的第一个串行信号输入端以及74HC165的SHIFT/LOAD端，TXD连接到74HC273的时钟端，74HC164的第二个串行信号输入端及其清零端、74HC273与74HC165的清零端都连接到+5V电源的正极，74HC164的八个信号输出端与74HC273的八个信号输入端一一连接，74HC273的八个信号输出端分别连接有一个下拉电阻，74HC273八个信号输出端中的四个与两套Z轴位移装置中的步进电机驱动电路的正转控制线与反转控制线一一连接；两套Z轴位移装置中的四个微动开关的一端与与非门74HC30的四个输入端一一连接，还与74HC165的四个并行输入端一一连接，四个微动开关的另一端都连接到+5V电源的负极，74HC30空余的四个输入端都连接到+5V电源的正极，74HC165的八个并行输入端分别连接有一个上拉电阻，74HC165的串行数据输入端SER以及片选端INH都连接到+5V电源的负极，74HC30的输出端与74HC165的串行数据输出端经过电平转换电路MAX232以后分别连接到计算机的RS232C接口的输入联络线CD与CTS ;第一套Z轴位移装置通过它的第一块金属板上的销钉孔以及光照培养箱内设置在其顶部的螺丝固定到光照培养箱内的顶部，第二套Z轴位移装置通过它的第一块金属板上的销钉孔以及光照培养箱内设置在其底部的螺丝固定到光照培养箱内的底部，两个摄像头分别安装在两套Z轴位移装置各自的滑台上，并通过摄像头的USB电缆分别连接到计算机的两个USB接口。所述一套Z轴位移装置包括两根光轴、一根滚珠丝杆、两个法兰直线轴承、三个直线轴承、三个螺母座、一个滑台、两块金属板、一块金属底板、联轴器、一个步进电机、一组步进电机驱动电路以及一个步进电机架；两根光轴以及滚珠丝杆彼此平行，各自穿过一个直线轴承，这三个直线轴承上各自配合有一个螺母座，滑台是一个金属板，滑台上面开设有销钉孔，滑台通过螺丝同时固定在上述三个螺母座上；两块金属板各自开设有左、中、右三个圆孔，第一根光轴的两端分别安装在这两块金属板的左圆孔上，通过这两个左圆孔上的螺丝固定，第二根光轴的两端分别安装在这两块金属板的右圆孔上，通过这两个右圆孔上的螺丝固定；两块金属板上中间的圆孔各自通过螺丝安装一个法兰直线轴承，滚珠丝杆的一端安置在第一块金属板上的法兰直线轴承中，其另一端穿过第二块金属板上的法兰直线轴承以后连接到联轴器的一端，联轴器的另一端连接步进电机的轴，步进电机的控制线与步进电机驱动电路的输出配合，步进电机以及步进电机驱动电路都安装在步进电机架上，步进电机架以及两块金属板都安置在Z轴位移装置的金属底板上，金属底板以及两块金属板上分别开设有销钉孔。本技术的有益效果是:计算机RS232C接口通过两套Z轴位移装置操作两个摄像头各自上下移动，从而清晰成像，既可以从培养物的上方也可以从培养物的下方拍摄培养物；并当摄像头移动到了上、下两个极端位置处时，滑台触碰到微动开关，产生停止相关步进电机进一步旋转的中断响应请求，避免了步进电机的空转。【附图说明】:下面结合附图对进一步说明本技术。图1是本技术的方框图。图2是计算机RS232C接口与TTL逻辑电平信号之间进行电平转换的电路图。图3是四个微动开关产生中断响应信号的电路图。 图4是计算机RS232C接口的CTS检测四个微动开关状态的电路图。图5是计算机RS232C接口的RTS、DTR以及TXD信号控制两个步进电机的电路图。图1中，1.光照培养箱，2.计算机，21.计算机的第一个USB接口，22.计算机的第二个USB接口，23.计算机的RS232C接口，3.第一个摄像头，4.第一套Z轴位移装置，41.第一个步进电机及其步进电机驱动电路，42.第一个微动开关，43.第二个微动开关，7.第二个摄像头，8.第二套Z轴位移装置，81.第二个步进电机及其步进电机驱动电路，82.第三个微动开关，83.第四个微动开关。【具体实施方式】图1表示本技术的整体框架。其中，第一套Z轴位移装置(4)及其第一个摄像头(3)安装在光照培养箱(I)内部的顶部，第二套Z轴位移装置(8)及其第二个摄像头(7)安装在光照培养箱(I)内部的底部。Z轴位移装置的效果是:步进电机的轴旋转，驱动着其中的滚珠丝杆旋转，导致承载摄像头的滑台沿着滚珠丝杆精细地移动，重复精度达0.03mm。因此，两个摄像头可以精细地调节光学透镜与目标之间的物距，实现清晰成像。两个摄像头分别通过USB电缆连接到计算机(2)的第一个USB接口(21)与第二个USB接口(22)。如图2所示，计算机(2)的RS232C接口(23)的各根联络线属于负逻辑，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动化聚焦立体拍摄培养物的光照培养箱，其特征是：包括一台光照培养箱、两套Z轴位移装置、两个摄像头、一台计算机、两个微动开关、两块MAX232、一块74HC164、一块74HC165、一块74HC273、一块74HC30以及+5V电源；其中，每一套Z轴位移装置的两块金属板上分别安置有两个微动开关，两个微动开关的位置各自靠近所属金属板上的法兰直线轴承，它俩都面朝滑台，并当滑台在滚珠丝杆上移动到靠近所述法兰直线轴承的两个极端时，会分别受到滑台的触碰；计算机的RS232C接口的两根输出联络线以及串行数据输出线分别经过电平转换电路MAX232以后变换成TTL电平信号RTS、DTR与TXD，RTS、DTR与TXD分别连接有一个下拉电阻，RTS同时连接到74HC164与74HC165的时钟端，DTR同时连接到74HC164的第一个串行信号输入端以及74HC165的SHIFT/LOAD端，TXD连接到74HC273的时钟端，74HC164的第二个串行信号输入端及其清零端、74HC273与74HC165的清零端都连接到+5V电源的正极，74HC164的八个信号输出端与74HC273的八个信号输入端一一连接，74HC273的八个信号输出端分别连接有一个下拉电阻，74HC273八个信号输出端中的四个与两套Z轴位移装置中的步进电机驱动电路的正转控制线与反转控制线一一连接；两套Z轴位移装置中的四个微动开关的一端与与非门74HC30的四个输入端一一连接，还与74HC165的四个并行输入端一一连接，四个微动开关的另一端都连接到+5V电源的负极，74HC30空余的四个输入端都连接到+5V电源的正极，74HC165的八个并行输入端分别连接有一个上拉电阻，74HC165的串行数据输入端SER以及片选端INH都连接到+5V电源的负极，74HC30的输出端与74HC165的串行数据输出端经过电平转换电路MAX232以后分别连接到计算机的RS232C接口的输入联络线CD与CTS；第一套Z轴位移装置通过它的第一块金属板上的销钉孔以及光照培养箱内设置在其顶部的螺丝固定到光照培养箱内的顶部，第二套Z轴位移装置通过它的第一块金属板上的销钉孔以及光照培养箱内设置在其底部的螺丝固定到光照培养箱内的底部，两个摄像头分别安装在两套Z轴位移装置各自的滑台上，并通过摄像头的USB电缆分别连接到计算机的两个USB接口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范爱丽，曾艺，
申请(专利权)人：广西壮族自治区农业科学院蔬菜研究所，
类型：新型
国别省市：广西;45