专利名称：多协议视频终端解码器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及监控领域中的云台摄像头的控制系统，特别涉及 一种用于调整摄像头位置和控制电动镜头动作的多协议视频终端解 码器。
(二)
背景技术：
在监控系统中，控制云台和电动镜头的动作是一个重要的部分。 一般情况下安放云台和镜头的监控点距离主控室较远，手动控制操作 云台和镜头，费时费力，而且用多芯的电缆直接传送多个控制电压不 但不经济而且很多能量损耗在传输电缆上，因此设计-种可靠、高效、
经济实用的云台镜头控制设备是迫切的需求。目前广泛采用2芯电缆
进行控制命令的远程传输，这就需要在终端设备附近安装解码设备， 将远程传来的控制命令进行解码，转换成为相应的控制电压，控制各 种终端设备如云台、镜头、雨刷、灯罩等。
(三) 发明内容
本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种可以把主机发 送过来的控制命令进行确认、解码后对终端设备进行控制的多协议视 频终端解码器。
本实用新型是通过如下技术方案实现的
本实用新型的多协议视频终端解码器，其特殊之处在于包括单 片机和电源模块，单片机的输入端分别连接有复位电路、拨码开关、 通讯接口电路，单片机的输出端通过驱动电路并联有镜头控制电路、 云台控制电路和其它外设控制电路。
本实用新型的多协议视频终端解码器，为了便于与监控中心的上 位机之间的数据传送，通讯接口电路中设有收发器和总线接插件，二
者之间连接有二极管和电阻，收发器与单片机的TXD和RXD串口相连
接发送和接收数据。
本实用新型的多协议视频终端解码器，为了控制云台沿各个方向 的运动，云台控制电路中设有继电器，继电器内有一单刀双掷开关来 选择云台的控制电源的电压是高电平或低电平，控制电源的一端连继 电器，另一端连在云台的公共端，云台的一个方向控制端与继电器直 接连接。
本实用新型的多协议视频终端解码器，为了实现镜头的变焦、聚 焦、光圈的调整，镜头控制电路中每种功能的控制线包括两个继电器。
本实用新型的有益效果是，应用单片机和简单的数字芯片以及继 电器组成控制电路，对远程传输过来的控制命令进行确认、解码后发 出相应的控制电压，方便的对多种终端设备进行控制，效果可靠、高 效、经济实用。
(四)
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。 附图为本实用新型的结构示意图。
图1为云台摄像头控制系统图，图2为硬件系统结构图，图3为
通讯接口电路，图4为云台控制电路，图5为镜头控制电路，图6为 工作流程图。
图中，l单片机，2驱动电路，3复位电路，4拨码开关，5通讯 接口电路，6电源模块，7镜头控制电路，8云台控制电路，9其它外 设控制电路，Al收发器，J16总线接插件。
具体实施方式
附图1-6为本实用新型的一种具体实施例。
本实用新型的多协议视频终端解码器，图l所示是云台摄像头控
制系统，工作原理是监控中心的上位机通过RS-485总线，将控制
命令传输给多个解码器，解码器接收到命令后，进行确认、解码后发
出相应的控制电压，控制电子镜头或者云台或者其他外设。解码器通
过RS-485总线和上位机相连，通讯线最好选用屏蔽双绞线，连接方
式为总线型。对于不同的RS-485发送器，其总线上连接解码器的数
目不同，考虑到驱动能力及可靠性，建议一个系统中使用不能超过30 水 图2为硬件系统。单片机1是解码器的控制核心，监控中心的上
位机通过485控制总线发通讯数据给位于现场的解码器，解码器通过 通讯接口电路5接收到数据传送到单片机1中，单片机1收到通讯命 令后译码并发出相应的控制命令，通过驱动电路2，控制镜头控制电 路7或云台控制电路8或其他外设控制电路9，输出相应的控制电压， 控制镜头、云台或其他外设，作相应的动作。复位电路3的主要作用 是为单片机1提供可靠的复位信号。拨码开关4有三个主要的用途 确定解码器的物理地址；确定数据传输的波特率；确定所使用的协议。 电源模块6的主要作用为芯片提供工作电压，为云台，镜头和其它外 设动作提供交直流电源。
图3为通讯接口电路5，图中的J16为RS-485总线的接插件， Al为RS485收发器75LBC184。解码器与监控中心的上位机之间的数 据传送经过RS485收发器75LBC184,由单片机的TXD和RXD串口发送 和接收数据。
图4为云台控制电路8，云台是用来固定电动镜头的设备。通过 对云台方向的控制就达到了控制摄像头方向的目的。云台一般都具有 上、下、左、右四个运动方向，并可以自动旋转。故云台有5个控制 端及一个公共端。当一控制端与公共端之间有交流24V (或者220V) 电压时，则云台向控制端对应的方向运动。以一个方向控制端为例说 明云台的控制原理。在图4中，云台的控制电压可以通过单刀双掷开 关来选择是交流24V还是交流220V。交流控制电压的一端连在云台控 制电压的输入端即继电器的第1腿，交流电压的另一端连在云台的公 共端。继电器的3腿即云台控制电压的输出端与云台的一个方向控制 端相连。继电器的第1腿与第3腿之间连接有电容Cll和电阻R12。 在图2当单片机控制引腿输出为高电平时，控制信号通过驱动电路， 控制继电器的1、 3腿导通。则云台控制电压输出端与云台公共端有 控制电压，云台开始动作。相反当单片机控制引腿输出为低电平时， 继电器的l、 3腿断开，则云台无控制电压，云台停止转动。
图5为镜头的控制电路7，镜头的控制主要是实现镜头变焦、聚 焦、光圈的调整。三可变镜头的的控制电压一般在士6-士12v之间。
它具有4根控制线，即变焦控制线ZOOM,光圈控制线IRIS，聚焦控 制线FOCUS及公共端C0M。每一控制线与公共端组成相应的控制功能。 其具体电路图如图5所示，在此只以光圈电路为例。继电器1的3、 6 腿为常闭接点，4、 5为常开接点，7腿连接到变位器上，可以得到可 调电压6V-12V。继电器2中的5为常闭接点，2为常开接点。图中继 电器1的3、 5腿相连后，连到公共端COM端。继电器1的4、 6腿相 连，连到继电器2的2腿上，即常开接点上。继电器2的第4腿连接 到光圈控制线上。其工作原理如下控制信号2为1时，经过驱动电 路，反向为零，继电器2的开关打到常开接点上，光圈控制电压的输 出引腿4和继电器1的4、 6腿相连。当控制信号1为0时，经过驱 动电路后反向为12V，继电器1的，开关不动作，停留在常闭接点上。 这时公共端COM端和地相连，控制光圈的电压输出端和变位器上的电 压相连，在光圈和公共端COM端存在正电压差，控制光圈变大。当控 制信号1为1时，经过驱动电路后反向为0V，继电器1的，开关动作， 打到常开接点上。这时公共端COM端和变位器上的电压相连，控制光 圈的电压输出端和地相连，在光圈和公共端COM端存在负电压差，控 制光圈变小。控制信号1和2都为0时，经过驱动电路，反向为12V， 继电器1， 2的开关不动作，停留在常闭接点上。这时公共端COM端 和地相连，控制光圈的电压输出端和继电器的4腿相连，在光圈和公 共端COM端不存在电压差，光圈停止变化。
图6为软件工作流程图，通过串口接受数据，根据拨码开关确定 用户所用协议，根据拨码开关关确定串口接受数据的波特率，根据拨 码开关确定摄像头的地址，进行协议转换控制外设的动作。监控中心 的上位机发送过来的命令通过通讯接口电路传输到单片机串口 ，有单 片机进行接收。协议的种类是通过拨码开关来确定的。单片机读出决 定协议种类的拨码开关的状态后，确定了所用的协议，接受到命令后 调用不同的协议转换、命令解码程序。该实用新型支持三种波特率 2400、 4800、 9600，在硬件上有两个拨码开关来决定。拨码开关的状 态不同，所选的波特率不同。单片机读出这两个拨码开关的状态就确 定了数据传输的波特率了。在硬件上有8个拨码开关决定云台摄像头
的地址。单片机根据拨码开关的状态，确定云台摄像头地址，只有当 接收的命令中地址和该云台自身决定的地址一致，才会解码输出控制 电压，让云台或镜头或其他外设动作。单片机接收到命令后，对命
令进行校验、确认，根据控制命令进行解码，由i/o口发送出相应的
控制命令，控制驱动电路输出相应的控制电压。
权利要求1.一种多协议视频终端解码器，其特征在于包括单片机(1)和电源模块(6)，单片机的输入端分别连接有复位电路(3)、拨码开关(4)、通讯接口电路(5)，单片机的输出端通过驱动电路(2)并联有镜头控制电路(7)、云台控制电路(8)和其它外设控制电路(9)。
2. 根据权利要求1所述的多协议视频终端解码器，其特征在于通讯 接口电路中设有收发器(Al)和总线接插件(J16), 二者之间连接 有二极管和电阻，收发器与单片机的TXD和RXD串口相连接发送和 接收数据。
3. 根据权利要求1或2所述的多协议视频终端解码器，其特征在于 云台控制电路中设有继电器，继电器内有一单刀双掷开关来选择云 台的控制电源的电压是高电平或低电平，控制电源的一端连继电 器，另一端连在云台的公共端，云台的一个方向控制端与继电器直 接连接。
4. 根据权利要求1或2所述的多协议视频终端解码器，其特征在于 镜头控制电路中每种功能的控制线包括两个继电器。
专利摘要本实用新型涉及一种多协议视频终端解码器，包括单片机和电源模块，单片机的输入端分别连接有复位电路、拨码开关、通讯接口电路，单片机的输出端通过驱动电路并联有镜头控制电路、云台控制电路和其它外设控制电路。本实用新型的有益效果是，应用单片机和简单的数字芯片以及继电器组成控制电路，对远程传输过来的控制命令进行确认、解码后发出相应的控制电压，方便的对多种终端设备进行控制，效果可靠、高效、经济实用。
文档编号G05D3/00GK201060411SQ20072001965
公开日2008年5月14日 申请日期2007年3月21日 优先权日2007年3月21日
发明者宏 刘, 刘瑞霞, 孟祥艳, 李春杰, 樊燕红, 董火民, 静 迟 申请人:山东省计算中心