一种带温度检测可控制多路光源的智能控制装置的制作方法

1.本发明涉及光源控制装置，具体涉及一种带温度检测可控制多路光源的智能控制装置。


背景技术：

2.随着科技和工业技术的发展，基于计算机视觉的智能检测系统得到广泛的关注和应用，计算机视觉智能检测中的照明技术对于视觉检测系统尤为重要。
3.近年来，led(light emitting diode：发光二极管)技术得到迅猛发展，led作为第四代光源，因其节能、环保、寿命长等优点而极具发展前景，在信号指示、照明、背光源、显示等方面得到广泛应用。随着芯片技术地不断提高，led已经进入大功率的时代。但是，因为led对温度极为敏感，结温升高会影响led的寿命、光效、波长、色温、光度、色度等电气参数以及可靠性。
4.目前，市场上现有led光源控制装置无法针对具体应用场合提供不同的线性照明亮度，并且光源存在发热严重的情况，同时光源的使用寿命较短。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种带温度检测可控制多路光源的智能控制装置，能够有效克服现有技术所存在的无法针对具体应用场合提供不同的线性照明亮度、光源发热严重、光源使用寿命较短的缺陷。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
9.一种带温度检测可控制多路光源的智能控制装置，包括通讯模块、光源控制模块、相机触发模块、温度检测模块、散热控制模块和微处理器；
10.通讯模块，接收上位机发送的光源亮度数据并传输给微处理器，同时向上位机上传光源温度数据；
11.光源控制模块，接收微处理器发送的脉冲宽度调制信号，控制对应光源的工作状态和亮度；
12.相机触发模块，接收微处理器发送的相机触发信号，控制对应相机的工作状态；
13.温度检测模块，在热敏电阻上设置分压电阻，并检测分压电阻电压，同时将采样信号发送给微处理器；
14.散热控制模块，接收微处理器发送的风扇触发信号，控制对应风扇的工作状态；
15.微处理器，根据光源亮度数据生成相应频率和占空比的脉冲宽度调制信号，并发送至光源控制模块进行线性调光，基于分压电阻电压值计算得到各光源对应的光源温度数据，并根据光源温度数据生成风扇触发信号发送至相应散热控制模块进行散热降温。
16.优选地，所述光源控制模块控制对应光源工作后，所述微处理器立即生成相机触
发信号并发送至相机触发模块，驱动相机进行图像采集，所述微处理器在相机完成图像采集后立即通过光源控制模块关闭对应光源。
17.优选地，所述微处理器对温度检测模块的采样信号进行ad转换，得到对应分压电阻电压值v
res
，并通过下式计算热敏电阻阻值rtn：
18.rtn＝(v
sen
*10k)/v
res
19.其中，v
sen
为热敏电阻电压值，10k为分压电阻阻值，v
res
为分压电阻电压值，v
sen
+v
res
＝vdd-e；
20.所述微处理器通过下式计算光源对应的开尔文温度tn：
21.b＝(inr
25-inrtn)/(1/t
25-1/tn)
22.其中，b为热敏电阻的热敏常数，r
25
为热敏电阻在25℃下的阻值，t
25
为热敏电阻在25℃下的开尔文温度；
23.所述微处理器通过下式计算光源对应的光源温度数据c：
24.c＝tn-273.15。
25.优选地，所述微处理器判断光源对应的光源温度数据c是否超过报警值，若光源对应的光源温度数据c超过报警值，所述微处理器生成风扇触发信号发送至相应散热控制模块进行散热降温，同时通过光源控制模块切换其他路光源工作。
26.优选地，所述光源为led光源，所述led光源包括芯片和基板，所述芯片封装在基板上并进行电路连接，所述基板固定在铝质散热器上并与外部电路连接。
27.(三)有益效果
28.与现有技术相比，本发明所提供的一种带温度检测可控制多路光源的智能控制装置，具有以下有益效果：
29.1)通讯模块采用rs485通讯接口接收所要输出的光源亮度数据，微处理器通过向光源控制模块输出脉冲宽度调制信号完成led光源的线性调光，从而能够通过上位机通讯自动控制输出光源亮度，实现智能化控制，操作简单便捷；
30.2)微处理器通过高分辨率的脉冲宽度调制信号来调节led光源亮度，能够在0.5ms内完成调光工作，工作效率高；
31.3)利用温度检测模块实时监测led光源温度，并在光源温度超过报警值时，打开风扇对光源进行散热降温，保证光源质量；
32.4)当光源点亮后，微处理器立即生成相机触发信号并发送至相机触发模块，驱动相机进行图像采集，并在相机完成图像采集后立即通过光源控制模块关闭对应光源，有效提高了拍照效率，同时最大限度地延长了led光源的工作寿命。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明的系统示意图；
35.图2为本发明图1中微处理器的电路图；
36.图3为本发明图1中通讯模块的电路图；
37.图4为本发明图1中光源控制模块的电路图；
38.图5为本发明图1中相机触发模块的电路图；
39.图6为本发明图1中温度检测模块的电路图；
40.图7为本发明图1中散热控制模块的电路图；
41.图8为本发明图1中电源模块的电路图。
具体实施方式
42.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.一种带温度检测可控制多路光源的智能控制装置，如图1所示，包括通讯模块、光源控制模块、相机触发模块、温度检测模块、散热控制模块和微处理器；
44.通讯模块，接收上位机发送的光源亮度数据并传输给微处理器，同时向上位机上传光源温度数据；
45.光源控制模块，接收微处理器发送的脉冲宽度调制信号，控制对应光源的工作状态和亮度；
46.相机触发模块，接收微处理器发送的相机触发信号，控制对应相机的工作状态；
47.温度检测模块，在热敏电阻上设置分压电阻，并检测分压电阻电压，同时将采样信号发送给微处理器；
48.散热控制模块，接收微处理器发送的风扇触发信号，控制对应风扇的工作状态；
49.微处理器，根据光源亮度数据生成相应频率和占空比的脉冲宽度调制信号，并发送至光源控制模块(通过内置pwm输出单元输出pwm信号)进行线性调光，基于分压电阻电压值计算得到各光源对应的光源温度数据，并根据光源温度数据生成风扇触发信号发送至相应散热控制模块进行散热降温。
50.光源控制模块控制对应光源工作后，微处理器立即生成相机触发信号并发送至相机触发模块，驱动相机进行图像采集，微处理器在相机完成图像采集后立即通过光源控制模块关闭对应光源。
51.如图6所示，微处理器对温度检测模块的采样信号进行ad转换，得到对应分压电阻电压值v
res
，并通过下式计算热敏电阻阻值rtn：
52.rtn＝(v
sen
*10k)/v
res
53.其中，v
sen
为热敏电阻电压值，10k为分压电阻阻值，v
res
为分压电阻电压值，v
sen
+v
res
＝vdd-e；
54.微处理器通过下式计算光源对应的开尔文温度tn：
55.b＝(inr
25-inrtn)/(1/t
25-1/tn)
56.其中，b为热敏电阻的热敏常数，r
25
为热敏电阻在25℃下的阻值，t
25
为热敏电阻在25℃下的开尔文温度(298.15)；
57.微处理器通过下式计算光源对应的光源温度数据c：
58.c＝tn-273.15。
59.微处理器判断光源对应的光源温度数据c是否超过报警值，若光源对应的光源温度数据c超过报警值，微处理器生成风扇触发信号发送至相应散热控制模块进行散热降温，同时通过光源控制模块切换其他路光源工作。
60.本技术技术方案中，光源为led光源，led光源包括芯片和基板，芯片封装在基板上并进行电路连接，基板固定在铝质散热器上并与外部电路连接。
61.微处理器通过对光源亮度数据的解析，得到所要输出的pwm信号的频率和占空比，并通过脉冲宽度调制信号输出单元(pwm输出单元)将pwm信号输出至7路光源控制模块，并驱动相机进行图像采集，图像采集完成后关闭led光源。
62.微处理器采集温度检测模块的电压信号，将电压信号转换为光源温度数据，并判断是否超过报警值。超过时，通过散热控制模块驱动风扇对光源进行散热降温，同时通过光源控制模块切换其他路光源工作，并输出报警信息。
63.本技术技术方案中，如图2所示，微处理器包括微处理器芯片u1及周围电路；
64.如图3所示，通讯模块包括rs485接口j3，rs485接口芯片u2连接于微处理器芯片u1的引脚42、引脚43和引脚44上，由微处理器芯片u1控制和上位机通讯，进行数据交互；
65.如图4所示，光源控制模块由7路光源控制芯片u11、u12、u13、u14、u15、u16、u17，以及连接在光源控制芯片上的7路led光源l1、l2、l3、l4、l5、l6、l7组成，光源控制芯片分别连接于微处理器芯片u1的引脚14、15、16、35、36、37、38上，由微处理器芯片u1控制光源的工作状态和亮度；
66.如图5所示，2路相机触发模块包括接口j13、j14和相机触发芯片u24、u25，相机触发芯片分别连接于微处理器芯片u1的引脚51、引脚52上，由微处理器芯片u1控制是否触发相机进行图像采集；
67.如图6所示，7路温度检测模块分别由10kω的分压电阻r21、r22、r23、r24、r25、r26、r27，以及对应7个热敏电阻rt1、rt2、rt3、rt4、rt5、rt6、rt7组成，采样信号分别连接于微处理器芯片u1的引脚17、21、22、23、24、25、26上，由微处理器芯片u1进行电压采样，并通过公式计算光源对应的光源温度数据；
68.如图7所示，7路散热控制模块包括接口j4、j5、j7、j8、j9、j10、j11，以及散热控制芯片u5、u6、u18、u19、u20、u21、u22，散热控制芯片分别连接于微处理器芯片u1的引脚33、34、53、54、55、56、57上，由微处理器芯片u1控制是否输出；
69.如图8所示，电源模块包括电源接口j12和电源芯片u23，电源模块为装置内各电气元件供电。
70.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。