一种电动滤光镜调光装置控制电路制造方法及图纸

一种电动滤光镜调光装置控制电路是在可编程逻辑器件中进行信号处理和逻辑控制完成对电动滤光镜调光装置的准确控制。所述方法包括以下模块：信号接收模块Ａ，信号处理模块Ｂ，控制模块Ｃ，驱动分配模块Ｄ，信号反馈模块Ｅ。本发明专利技术解决了光电仪器调光装置的自动控制，灵活实现了电动滤光镜调光装置档位切换，工作性能稳定，易于扩展升级，满足了现代光学仪器的自动化要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学仪器和光电成像领域，尤其涉及一种电动滤光镜调光装置控制电路。
技术介绍
电动滤光镜调光装置是一种广泛用于光学仪器和光电成像领域的调光设备，可以修 正电荷耦合图像传感器(CCD)的进光。在光学系统中加入滤光镜调光装置，可以提高物 体与背景的对比度，从而获得更好的图像清晰度。 一般的电动滤光镜调光装置主要由调 光电机、蜗杆滚动轴承、蜗轮、位置二极管、滤光镜、编码盘等构成，如现有的三线编 码调光装置申请号为200810239212. 7C。图1为电动滤光镜调光装置编码盘示意图，其 中，档位组数广档位组数7为电动滤光镜调光装置编码盘的档位，共7组档位。通过控 制调光电机，蜗杆转动，与蜗轮啮合，从而带动蜗轮及编码盘的转动，调整电动滤光镜 调光装置到达不同的档位。现有的一种移动滤光片控制方法及系统申请号为 200810065623.1，能够执行打开、关闭移动滤光片或自动切换移动滤光片工作状态的命 令，但只能实现打开或关闭滤光片，无法在不同档位的滤光镜之间进行切换。但由于光 学仪器应用场景和外界环境的变化，例如不同季节和天气、太阳高角和景物特征以及 黑夜与白昼的变化，导致入射光的强度和光谱变化很大，为了在CCD上获得清晰的图像， 在不同的环境背景下必须快速、准确的控制滤光镜调光装置，在不同透过率的滤光镜间 进行变档调光。在某些光学仪器和光电成像领域中，为了提高图像的信噪比，还需要并 行控制多个调光装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对现有技术的不足，提供一种电动滤光镜调光装置控制 电路，以满足现代光学仪器和光电成像领域快速、准确控制调光装置的要求，并且能够 准确实现电动滤光镜调光装置在多个不同的档位准确、快速的切换，并根据应用系统的 需求并行控制多个调光装置。本专利技术解决其技术问题要采用的解决方案是 一种电动滤光镜调光装置控制电路，包括信号接收模块、信号处理模块、控制模块、驱动分配模块和信号反馈模块；信号 接收模块用于接收用户控制命令和信号反馈模块实时反馈的滤光镜当前状态信号；信号 处理模块对信号接收模块接收到的用户需控制命令和滤光镜当前状态信号，利用消抖滤波法进行数字滤波处理后，作为控制模块的输入；控制模块通过对用户控制命令和滤光 镜当前状态信号比较判断，输出调光电机控制信号和电机运动方向；驱动分配模块根据 用户控制命令分配控制信号，调整多个电动滤光镜调光装置在不同档位间进行切换；信 号反馈模块将电动调光装置滤光镜的当前档位实时反馈到信号接收模块中。所述的控制模块由寄存器、档位比较器、最短路径计算模块、驱动控制信号模块、 超时控制模块构成；信号处理模块输入的信号经寄存器锁存，通过档位比较器来比较用 户目标档位与调光装置的状态，比较后的信号利用最短路径计算模块确定调光装置调整 的转动方向；驱动控制信号模块产生驱动调光装置中电机需要的控制驱动信号；超时控 制模块用于系统调整时间的判断标志。本专利技术与现有技术相比具有以下优点-(1) 本专利技术可以实现电动滤光镜调光装置在多个不同档位组数间切换控制。(2) 本专利技术由于具有最短路径计算，在任何情况下都能快速、准确的控制滤光镜调 光装置，在不同序号的滤光镜间进行变档调光。(3) 本专利技术的电动滤光镜调光装置控制方法由于电机驱动信号可以调整，可以实现 对不同类型电机的调光装置的控制。(4) 本专利技术可以实现对多个调光装置的并行控制，所有控制逻辑均在可编程控制芯 片中完成，便于系统的扩展和升级。附图说明图1为电动滤光镜调光装置编码盘示意图； 图2为本专利技术整体控制框图； 图3为本专利技术的接收模块结构图； 图4为本专利技术的控制模块结构图； 图5为本专利技术的最小路径计算模块实现的流程图； 图6为本专利技术实现多个调光装置控制的方式示意图。 具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对 本专利技术进行进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，但并 不限定本专利技术。如图2所示，本专利技术的电动滤光镜调光控制电路包括信号接收模块A，信号处理 模块B，控制模块C，驱动分配模块D，信号反馈模块E。用户输入控制命令ConData包括用户要调整的某个调光装置的序号Number和滤光镜要到的档位信号IdealPos。其中 调光装置序号Number和档位信号IdealPos为自然数，Number eM， M为系统要控制的调 光装置的序号，IdealPoseN， N为电动滤光镜调光装置编码盘的档位组数。对应关系由 用户定义，对于三线编码调光装置申请号为200810239212. 7C， N为1 7，在本实施例 中Numb ere (1,2〕 ， Nuraber=2， IdealPos=6。信号接收模块A用于接收用户控制命令ConData和信号反馈模块E实时反馈的滤光 镜当前状态信号CurrentPos。信号接收模块A内部有三个寄存器LatcM、Latch2、Latch3， 如图3所示，其中Latchl用于锁存用户要调整的调光装置序号Number, Latch2用于锁 存滤光镜要调整的档位信号IdealPos， Latch3用于锁存滤光镜当前状态CurrentPos， CurrentPoseN，调光装置在运动过程中，滤光镜当前档位CurrentPos是随着调光电机 的运动在U 7〕区间变化，在本实施例中没有调整调光装置之前滤光镜当前档位 CurrentPos=l。经过锁存的信号进入信号处理模块B，它利用消抖滤波法进行数字滤波，消除由于 传输和加工误差带来的信号抖动和延时。滤波后的信号FilterNumber (FilterNumber 为用户要调整的调光装置的序号滤波后的信号，在控制模块C中没有作任何处理，只是 提供通路进入了驱动分配模块，故图中没有表示)、Filterldeal、 FilterPosCurrent 进入控制模块C，如图4所示，控制模块C由寄存器Cll和C12、档位比较器C2、最短 路径计算模块C3、驱动控制信号模块C4、超时控制模块C5构成，寄存器C11和C12将 输入的滤波后的信号Filterldeal和FilterPosCurrent进行锁存，C2比较器比较 Filterldeal和FilterPosCurrent的关系，如果不相同，则将比较结果至最短路径计算 模块C3中计算控制运动的最短路径，确定调光装置的运动方向信号Direction;驱动控 制信号模块C4产生驱动调光装置中电机需要的控制驱动信号Pulse,驱动控制信号的速度根据调光装置应用的电机型号不同而不同，在本实施例中应用的步进电机，驱动信号 Pulse的频率为50KHz的方波脉冲信号；启动超时控制模块C5给出系统控制标志Symbol,即在规定时间内调光装置到达用户要求的滤光镜档位，给出完成标志，在规定时间内调 光装置未到达用户需求档位时，给出错误标志。最短路径计算模块C3中计算控制运动的最短路径的流程如图5所示 (1)接收用户要求档位Filterldeal ，即步骤C311和滤光镜当前档位 FilterPosCurrent,即步骤C311;(2)将接收的数据进行减法运算，即步骤C32;6(3) 对减法结果Error进行绝对值处理，即步骤C33;(4) 绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动滤光镜调光装置控制电路，其特征在于包括：信号接收模块、信号处理模块、控制模块、驱动分配模块和信号反馈模块；信号接收模块包括用于接收用户控制命令和信号反馈模块实时反馈的滤光镜当前状态信号；信号处理模块对信号接收模块接收到的用户需控制命令和滤光镜当前状态信号，利用消抖滤波法进行数字滤波处理后，作为控制模块的输入；控制模块通过对用户控制命令和滤光镜当前状态信号比较判断，输出调光电机控制信号和电机运动方向；驱动分配模块根据用户控制命令分配控制信号，调整多个电动滤光镜调光装置在不同档位间进行切换；信号反馈模块将电动调光装置滤光镜的当前档位实时反馈到信号接收模块中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王彩霞，黄奎，李恩德，李梅，任绍恒，王春鸿，周璐春，周睿，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]