一种摄像摇臂云台控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于摄像摇臂云台领域，具体涉及一种摄像摇臂云台控制系统。
【背景技术】
[0002]随着影视业的不断发展，摄像摇臂云台在影视制作中的运用越来越普及，它极大地丰富了影视节目的镜头语言，增加了镜头画面的动感和多元化。因摄像摇臂云台在运行的时候对于速度和位置要求比较严格，故对其运行进行控制的控制系统对于摄像摇臂云台的正常使用起着重要的作用。现有的摄像摇臂云台控制系统采用左右和上下开关来控制，通过左右、上下开关驱动相应的电机动作实现摄像摇臂云台的水平运动和镜头俯仰，安全性较低，且在使用的时候无法知道摄像摇臂云台的状态，使用起来及其不便。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在提供一种安全性高，使用方便的摄像摇臂云台控制系统。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案:一种摄像摇臂云台控制系统，包括电源模块和处理模块；
[0005]处理模块的信号输入端上连接有按键模块、位置检测模块和电机转速检测模块；电机转速检测模块包括水平电机转速检测模块和俯仰电机转速检测模块；
[0006]处理模块的信号输出端上连接有显示模块、电机启停驱动模块和电机调速电路；电机启停驱动模块包括水平电机启停驱动模块和俯仰电机启停驱动模块，水平电机启停驱动模块驱动水平电机的开启或者关闭;俯仰电机启停驱动模块驱动俯仰电机的开启或者关闭；电机调速电路包括水平电机调速电路和俯仰电机调速电路。
[0007]所述电源模块为各个模块的工作提供直流电源。
[0008]所述位置检测模块为设于参考物上的距离传感器，距离传感器的信号输出端连接处理模块的信号输入端。
[0009]所述处理模块的信号输入端上还连接有限位装置，限位装置为4个光电传感器，4个光电传感器分别安装于摄像摇臂云台的水平极限位置和俯仰极限位置。
[0010]所述电源模块为蓄电池，蓄电池上连接有电量检测装置，电量检测装置连接处理模块的信号输入端。
[0011]所述显示模块上驱动有6个显示屏，6个显示屏分别为显示电量是否充足的电量显示屏；显示水平电机和俯仰电机的运行状态的运行状态显示屏;两个分别显示水平电机和俯仰电机的转速的运行速度显示屏;两个分别显示摄像摇臂云台距离参照物水平距离和垂直距离的位置显示屏。
[0012]所述电量显示屏包括有I个电量发光二极管;运行状态显示屏包括有两个状态发光二极管;运行速度显示屏和位置显示屏分别包括4个LED数码管。
[0013 ]所述水平电机和俯仰电机均为直流减速电机。
[0014]所述处理模块为单片机，单片机的型号为STC12C5410AD。
[0015]处理模块的信号输出端上还连接有报警模块。
[0016 ]处理模块与电机转速检测模块、电机启停驱动模块和电机调速电路之间均连接有光电親合器。
[0017]通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为:
[0018]1.处理模块的集成度较高，可以对摄像摇臂云台运行中的状态进行实时的分析和控制，保证摄像摇臂云台的稳定运行；
[0019]2.按键模块可以改变水平电机和俯仰电机的运行状态，使用起来比较简便；
[0020]3.位置检测模块用于检测摄像摇臂云台的位置，从而便于使用者的操作过程；
[0021]4.限位装置用于对摄像摇臂云台的极限位置进行限定，从而保证工作过程中的安全性；
[0022]5.光电耦合器保证了处理模块的正常工作，防止了干扰信号对其工作造成干扰；
[0023]6.显示模块可以实时显示水平电机和俯仰电机的工作状态；
[0024]7.电量显示屏可以显示蓄电池的电量是否充足，使用者根据需要对其进行充电，使用方便；
[0025]8.报警模块用于当摄像摇臂云台处于极限位置时发出警报声，对使用者进行警示，防止其继续操作，保证摄像摇臂云台的安全；
[0026]9.蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能，保证控制系统中各个模块的供电稳定，进而保证控制系统的正常工作；
[0027]10.选用型号为STC12C5410AD的单片机可以降低成本，同时提高控制系统的响应速度；
[0028]11.直流减速电机运行平稳，力矩输出稳定，从而保证了摄像摇臂云台在运行过程中的稳定性。
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型原理框图。
【具体实施方式】
[0030]因摄像摇臂云台在运行的时候需要水平运动和俯仰运动，故在摄像摇臂云台上设置有水平电机和俯仰电机，水平电机用于实现摄像摇臂云台的水平运动;俯仰电机用于实现摄像摇臂云台的俯仰运动。为了保证摄像摇臂云台的运行效果，水平电机和俯仰电机均选用直流减速电机。直流减速电机运行平稳，力矩输出稳定，从而保证了摄像摇臂云台在运行过程中的稳定性。
[0031]如图1所示的摄像摇臂云台控制系统，包括处理模块和与处理模块连接的各个模块。还包括有电源模块，电源模块为各个模块的工作提供直流电源，因蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能，故此处选用蓄电池作为电源模块，从而保证控制系统各个模块的供电稳定，进而保证整个控制系统的稳定工作。
[0032]处理模块为单片机，单片机的型号为STC12C5410AD。型号为STC12C5410AD的单片机带有PWM输出，故其可以以较小的外围电路实现电机的调速，从而降低成本；同时该型号的单片机运算速度较快，可以有效提高控制系统的响应速度。
[0033]处理模块的信号输入端上连接有按键模块、位置检测模块、限位装置和电机转速检测模块。
[0034]通过按键模块使用者可以向处理模块输入信号，以控制水平电机或者俯仰电机的转动状态，从而实现摄像摇臂云台的控制。按键模块包括启动按键模块、水平电机转速给定模块和俯仰电机转速给定模块；启动按键模块、水平电机转速给定模块和俯仰电机转速给定模块均连接处理模块的信号输入端。
[0035]通过启动按键模块向处理模块输入信号，进行水平电机和俯仰电机的启动或者停止的控制。通过启动按键向处理模块输入信号，从而控制电机的启停为成熟的现有技术。
[0036]通过水平电机转速给定模块和俯仰电机转速给定模块向处理模块输入信号，处理模块接收到该信号后，对水平电机和俯仰电机的转速进行调整，从而根据需要控制摄像摇臂云台的运行速度，扩大使用范围。通过电机转速给定模块向处理模块输入信号，从而实现电机转速调整为成熟的现有技术。此处水平电机转速给定模块和俯仰电机转速给定模块向处理模块输入信号可以通过两个按键实现，两个按键分别为转速增加和转速减小，通过加减按键从而实现电机转速的给定。
[0037]电机转速检测模块用于检测水平电机和俯仰电机的转速，包括水平电机转速检测模块和俯仰电机转速检测模块。水平电机转速检测模块和俯仰电机转速检测模块的信号输出端均连接处理模块的信号输入端，从而进行水平电机和俯仰电机转速的检测，并将检测到的转速传输到处理模块进行分析，以方便摄像摇臂云台的控制过程。
[0038]为了防止电机转速检测模块影响到处理模块的正常工作，在水平电机转速检测模块和处理模块之间连接有光电耦合器;在俯仰电机转速检测模块和处理模块之间也连接有光电耦合器，设置的光电耦合器可以对干扰信号进行隔离，保证处理模块的稳定性。
[0039]位置检测模块用于检测摄像摇臂云台的位置，从而便于使用者的操作过程。位置检测模块为距离传感器，距离传感器的信号输出端连接处理模块的信号输入端。在实施的时候，距离传感器的数量至少为2个，分别用于检测摄像摇臂云台与侧部和底部之间的距离。为了便于控制过程，在摄像摇臂云台附近选择参考物，将距离传感器固设于参考物上。工作的时候，距离传感器检测摄像摇臂云台和参考物之间的距离，并将距离信号传输到处理模块，以方便使用者的操作。
[0040]限位装置用于对摄像摇臂云台的极限位置进行限定，从而保证工作过程中的稳定性。限位装置为4个光电传感器，4个光电传感器分别安装于摄像摇臂云台的水平极限位置和俯仰极限位置。4个光电传感器均连接处理模块的信号输入端，从而位于极限位置处的光电传感器检测到摄像摇臂云台时，说明摄像摇臂云台已经运行到了极限位置，此时光电传感器向处理模块传输信号，在处理模块的作用下，使得摄像摇臂云台结束运行。
[0041]处理模块对输入的信号进行分析处理，并在输出端输出信号驱动相应的模块，从而实现对摄像摇臂云台的控制。为了实现这一过程，在处理模块的信号输出端上连接有显示模块