一种自动调焦设备的步进电机控制装置的制作方法

本发明涉及一种步进电机控制装置，特别是涉及一种自动调焦设备的步进电机控制装置。

背景技术：

焦距，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指平行光入射时从透镜光心到光聚集之焦点的距离，物体在这个距离时成像最清晰。对于自动识别行业，一般使用固定焦距的镜头，而不同的产品不同的应用所需焦距是不一样的，所以在扫码设备出厂前，就需要做好调焦工作。调焦，是指通过旋转镜头，使之在某个距离上的成像的清晰度最高。

如图1所示，传统的自动调焦设备的步进电机控制装置，包括上位机1(pc机)、调焦设备控制盒2及自动调焦设备3；上位机1通过调焦设备控制盒2与自动调焦设备3电性连接；其中调焦设备的控制盒2，需要mcu或dsp23等智能芯片来产生步进电机驱动器33所需的控制脉冲和电平。而mcu或dsp23等智能芯片又要通过一套完整的通讯协议来由串口与上位机1(例如pc机)通讯，以获得上位机1的各种控制指令，来控制电机驱动器33；或检测受控设备的状态，由串口传送给上位机1。因此就需要额外增加一智能芯片，并且需要开发配套的应用程序来支持一套完整的通讯协议，不仅增加了软硬件的成本也增加了算法的复杂程度。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动调焦设备的步进电机控制装置，不用智能器件，将控制算法移到上位机，直接通过串口的输出线给出控制脉冲和电平控制步进电机驱动器，直接控制调焦设备的步进电机运转；降低自动调焦设备上调焦设备控制盒的复杂度，大大减低了软硬件成本及算法的复杂度。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种自动调焦设备的步进电机控制装置，包括上位机、调焦设备控制盒及自动调焦设备；所述调焦设备控制盒包括rs232电平转换接口芯片及灯光切换继电器；所述自动调焦设备包括步进电机驱动器；rs232电平转换接口芯片的外部接口与上位机的串口相连；rs232电平转换接口芯片的内部接口与灯光切换继电器及步进电机驱动器相连。

优选的，所述rs232电平转换接口芯片的外部接口产生负9伏到正9伏的电平信号。

优选的，所述rs232电平转换接口芯片的内部接口产生0伏到正5伏的ttl电平信号。

优选的，所述上位机通过模拟所述步进电机驱动器的脉冲信号和电平控制所述步进电机驱动器。

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动调焦设备的步进电机控制装置，不用智能器件，将控制算法移到上位机，直接通过串口的输出线给出控制脉冲和电平控制步进电机驱动器，直接控制调焦设备的步进电机运转；降低自动调焦设备上调焦设备控制盒的复杂度，大大减低了软硬件成本及算法的复杂度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有的自动调焦设备的步进电机控制装置结构示意图；

图2是本发明自动调焦设备的步进电机控制装置结构示意图。

图3是本发明步进电机驱动器第一脉冲序列示意图；

图4是本发明步进电机驱动器第二脉冲序列示意图。

具体实施方式

为对本发明的目的、特征及功效能够有更进一步的说明，以下配合附图详述如后。

如图2所示，自动调焦设备的步进电机控制装置，包括上位机1、调焦设备控制盒2及自动调焦装置3；所述调焦设备控制盒2包括rs232电平转换接口芯片21及灯光切换继电器22，rs232电平转换接口芯片21的外部接口与上位机1的串口相连，所述外部接口产生负9伏到正9伏的电平信号；rs232电平转换接口芯片21的内部接口直接与受控器件相连，所述受控器件除了包括灯光切换继电器22外，还包括自动调焦设备3中的步进电机驱动器33、启动按钮31、红外探头32等器件；所述内部接口产生0伏到正5伏的ttl电平信号。所述灯光切换继电器22与自动调焦设备3中的补光灯36及照明灯37相连。调焦设备控制盒1内去除了“mcu或dsp”智能芯片，只保留传统的rs232电平转换接口芯片21和灯光切换继电器22继电器，上位机1只要对串口操作就能直接控制受控器件，或直接从受检测的器件读取状态。

传统的上位机1(pc机)物理串口为9芯的db9接口。其引脚定义如下：

cd：输入，载波检测；

rxd：输入，接收数据；

txd：输出，发送数据；

dtr：输出，数据终端准备好；

gnd：公共，信号地；

dsr：输入，通讯设备准备好；

rts：输出，请求发送；

cts：输入，允许发送；

ri：输入，响铃指示。

pc机串口的txd数据线只能以字节方式传送。其格式由1位“起始位”(“0”)，8位“数据位”(“xxxxxxxx”低位在前，高位在后)，1位“校验位”(“x”)和1或2位“停止位”(“1”)组成。

本发明就是采用pc机串口的txd数据线，进行步进电机驱动器33的旋转脉冲控制。为了模拟步进电机驱动器33的旋转脉冲，将步进电机驱动器33的旋转脉冲的个数换算成8位数据字节的字节数。

如图3-4所示，要模拟出图3所示的5个旋转脉冲，只需按高低电平(1或者0)表示整个脉冲序列，即0101010101，其中第一个0表示起始位0，中间的10101010表示数据位0x55，最后的1表示停止位1.所以我们用一个起始位、一个8位字节和一个停止位模拟出图3所示的5个旋转脉冲。

同理，对于图4，要模拟出图4所示的旋转脉冲，只需按照相同的方法表示成01二进制串，然后将8位组成一个字节。所以我们用6个字节“dfb75555ed7f”，配合“起始位”，“校验位”和“停止位”，就可以模拟出包括开始的加速度和结尾的减速度序列的20个旋转脉冲。

这样就模拟出了步进电机驱动器33的旋转脉冲；同时可采用设置上位机串口波特率来达到改变脉冲序列的速率，以便改变步进电机的转速。

具体的调焦过程为：

步骤1、上位机1先进行初始化工作

步骤2、上位机1控制rts线电平，控制灯光切换继电器22切换成照明灯37亮，提示操作者更换一个新的待调焦的镜头；

步骤3、操作者更换镜头后会自动触发启动按钮31，上位机1检测dsr线的电平后得知启动按钮31被触发；

步骤4、上位机1控制rts线电平，控制灯光切换继电器22切换成补光灯亮36，进入调焦过程；

步骤5、上位机1边控制步进电机驱动器33控制步进电机34旋转，边检测cts线电平，预先控制调焦头35旋转到红外探头32所定的起始位置；

步骤6、上位机1根据自动调焦控制算法，控制dtr线，给出步进电机驱动器33的旋转方向电平，控制步进电机34的旋转方向，从而控制调焦头35的旋转方向；

步骤7、上位机1根据自动调焦控制算法，控制txd线，给出步进电机驱动器33的旋转脉冲，控制步进电机34的旋转速度，从而控制调焦头35的旋转；

步骤8、上位机1完成调焦过程后，跳转到步骤2，重新更换一个新的待调焦的镜头，周而复始。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。