专利名称：多功能远距离解码监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电视监控技术领域，具体涉及一种对视频监控点其它环境参数能进行有效的监控的多功能远距离解码监控器。
背景技术：
目前在国内电视监控系统使用的解码监控器的云台解码器只具备云台和电动镜头的运动控制和电源的提供等功能，不能外接传感器，不具备对监控对象点的信息采集功能。控制总线大多使用的是RS-485串行总线，而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；且RS-485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。同时解码器的云台控制输出电压大多为一种电压输出(交流220V或是交流24V)，这样降低了系统的配置灵活性。而且解码器的镜头驱动输出电压是固定的(多为正负12V)，当需要对监控对象进行详细观察时，电可调节镜头的细调控制不易实现。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种能对视频监控点其它环境参数进行有效监控的、具有CAN(Controller Area Network)远距离通信控制，两种可选择的云台驱动电压输出，并同时具有电可调节镜头速度调节等功能的多功能远距离解码监控器。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种多功能远距离解码监控器，其特征在于包括CAN数据传输单元、CAN地址设置单元、单片机控制单元、云台控制单元、镜头调速控制驱动单元和传感器调理单元，所述CAN数据传输单元、CAN地址设置单元、云台控制单元、镜头调速控制驱动单元和传感器调理单元分别与单片机控制单元连接，单片机控制单元通过CAN地址设置单元，读取CAN节点地址，外部数据信号经CAN数据传输单元传输到单片机控制单元，单片机控制单元输出控制信号到镜头调速控制驱动单元和云台控制单元，传感器信号连接到传感器信号调理单元，并由传感器信号调理单元输入到单片机控制单元。
本实用新型所产生的有益效果是实现了使解码监控器既可以驱动交流220V的云台，又可以驱动交流24V的云台；通过在解码监控器中设计了CAN现场局域控制总线，使其具有通信距离长，抗干扰能力强，传输线路简便等特点，用户可通过CAN总线来对云台解码器进行远程控制；同时在云台解码器中实现对电可调节镜头速度的无级调节，可方便用户对监控对象的监控；并具有8路A/D转换输入，使云台解码器可连接8路传感器，如温度传感器，湿度传感器，气体传感器，红外线传感器等，能有效地对视频监控点其它环境参数进行监控、可用于煤矿等企业的安全生产。
图1解码监控器整体组成框图；图2CAN数据传输单元电路连接图；图3CAN节点地址设置单元电路连接图；图4单片机控制单元电路连接图；图5云台控制单元电路连接图；图6镜头调速控制驱动单元电路连接图；图7传感器调理单元电路连接图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
如图1所示，该云台解码监控器由五部分组成CAN数据传输单元1，由CAN通信总线信号传输隔离转换电路构成，电路连接见图2；CAN地址设置单元2，由图3所示的CAN节点地址设置电路构成；单片机控制单元3，由如图4所示的单片机控制电路构成；云台控制单元4，由如图5所示的云台控制电路构成；镜头调速控制驱动单元5，由如图6所示的镜头调速控制驱动电路构成；传感器调理单元6，由如图7所示的传感器调理电路构成。
如图2所示，CAN数据传输单元1包括CAN总线信号收发芯片U10，光电藕合芯片U8，U9，电容C19，C20，C21，电阻R26，R27，R28，R29，R30，R31，R32，以及通信输入输出总线A和连接总线B。其中数据接收时，CAN总线信号通过通信输入输出总线A经由R30，R31以差分的形式连接到U10的Pin7(CANH)和Pin6(CANL)，经过U10内部的差分转换电路，将信号转换成单一的电平形式，由U10的Pin4(RXD)输出到光藕U9的Pin3(IN)，信号经过U9内部的光电转换器转换后，由U9的Pin6(OUT)输出到单片机控制单元中U5的Pin36(CANRX)。数据发送时，将待发送的数据由单片机控制单元中U5的Pin35(CANTX)经由R26连接到光藕U8的Pin3(IN)，数据信号经过U8内部的光电转换器转换后，由U8的Pin6(OUT)输出到U10的Pin1(TXD)，U10通过内部的差分转换器将由Pin1输入的信号由单一电平形式变成差分的形式通过Pin6(CANL)和Pin7(CANH)经由R30，R31并通过通信输入输出总线A输出到CAN总线上。
如图3所示，CAN节点地址设置单元包括集成电路U2，U3，拔码开关S1，S2，排阻J1，J2，电容C1，C5，电阻R5，R6，R7，R12，R13，R14，R15，R16，R17，R18，R19，以及连接总线C。其中在总线C中，U2的10脚U3的10脚连接到单片机控制单元集成电路U5的30脚，U2的9脚U3的9脚连接到单片机控制单元集成电路U5的33脚，U3的3脚连接到单片机控制单元集成电路U5的29脚。
如图4所示，单片机控制单元包括单片微控制器U5，晶振Y1，电容C6，C7，C8，电阻R24，R25，编程用6脚插座J5，发光二极管D2，及连接到其它各电路的连接总线B，C，D，E。总线B连接到数据传输部分，U5的35，36脚接入B总线。总线C连接到地址设置部分，U5的29，30，33脚接入总线C。总线D连接到云台控制单元部分，U5的15，16，17，18，19，20，21，22脚接入总线D。总线E连接到镜头调速控制驱动单元部分，U5的23，24，25，26，27，28脚接入总线E，总线F连接到传感器调理单元部分，U5的2，3，4，5，7，8，9，10脚接入总线F。
如图5所示，云台控制单元包括固态继电器S3，S4，S5，S6，S7，S8，S9，S10，连接用插座J6，J7，J10，双刀双掷开关SW1，及总线D。其中J10为交流220V输入插座，J6为交流24V输入插座，J7为云台控制电压输出，固态继电器S3，S4，S5，S6，S7，S8，S9，S10的4脚分别通过总线D与单片机控制部分U5的15，16，17，18，19，20，21，22脚。
如图6所示，镜头调速控制驱动单元包括芯片U1，三极管Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6，电阻R1，R2，R3，R4，R8，R9，R10，R11，R20，R21，R22，R23，及插座J4，连接总线E。其中J4为镜头控制输出，总线E连接到单片机控制单元U5，U1的2脚经由R2通过总线E连接到单片机控制单元U5的23脚，U1的3脚经由R3通过总线E连接到单片机控制单元U5的24脚，U1的5脚经由R10通过总线E连接到单片机控制单元U5的25脚，U1的6脚经由R9通过总线E连接到单片机控制单元U5的26脚，U1的9脚经由R21通过总线E连接到单片机控制单元U5的27脚，U1的10脚经由R22通过总线E连接到单片机控制单元U5的28脚。
如图7所示，传感器调理单元包括运放集成电路U12，U13，U14，U15，U16，U17，U18，U19，电阻R34，R35，R36，R37，R38，R39，R40，R41，R42，R43，R44，R45，R46，R47，R48，R49，电容C22，C23，C24，C25，C26，C27，C28，C29，传感器信号输入插座J9，及连接总线F。U12的3脚输出经由R35由总线F连接到单片机控制单元U5的2脚，U13的3脚输出经由R36由总线F连接到单片机控制单元U5的3脚，U14的3脚输出经由R39由总线F连接到单片机控制单元U5的4脚，U15的3脚输出经由R40由总线F连接到单片机控制单元U5的5脚，U16的3脚输出经由R43由总线F连接到单片机控制单元U5的7脚，U17的3脚输出经由R44由总线F连接到单片机控制单元U5的8脚，U18的3脚输出经由R47由总线F连接到单片机控制单元U5的9脚，U19的3脚输出经由R48由总线F连接到单片机控制单元U5的10脚。以上输入到单片机控制单元U5的传感器信号经过U5内部的A/D转换器转换成数字信号，并通过与单片机控制单元连接的CAN通信总线信号传输隔离转换电路将转换的结果送到CAN总线。由连接到CAN总线的用户端(如计算机)接收送来的数据，并显示给用户。
权利要求1.一种多功能远距离解码监控器，其特征在于包括CAN数据传输单元、CAN地址设置单元、单片机控制单元、云台控制单元、镜头调速控制驱动单元和传感器调理单元，所述CAN数据传输单元、CAN地址设置单元、云台控制单元、镜头调速控制驱动单元和传感器调理单元分别与单片机控制单元连接，单片机控制单元通过CAN地址设置单元，读取CAN节点地址，外部数据信号经CAN数据传输单元传输到单片机控制单元，单片机控制单元输出控制信号到镜头调速控制驱动单元和云台控制单元，传感器信号连接到传感器信号调理单元，并由传感器信号调理单元输入到单片机控制单元。
2.根据权利要求1所述的多功能远距离解码监控器，其特征在于所述的CAN数据传输单元主要包括CAN总线信号收发芯片U10、2个光电藕合芯片U8、U9，通信输入输出总线A和连接总线B，CAN总线信号通过通信输入输出总线A以差分形式连接到CAN总线信号收发芯片U10的PIN7和PIN6，经CAN总线信号收发芯片U10将信号转换成单一的电平形式。
3.根据权利要求2所述的多功能远距离解码监控器，其特征在于所述的CAN地址设置单元包括集成电路U2、U3，拔码开关S1、S2，排阻J1、J2，电容C1、C5，电阻R5、R6，R7、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19，以及连接总线C，其中在总线C中，U2的10脚U3的10脚连接到单片机控制单元集成电路U5的30脚，U2的9脚U3的9脚连接到单片机控制单元集成电路U5的33脚，U3的3脚连接到单片机控制单元集成电路U5的29脚。
4.根据权利要求3所述的多功能远距离解码监控器，其特征在于所述的单片机控制单元包括微控制器U5，晶振Y1，电容C6、C7、C8，电阻R24、R25，编程用6脚插座J5，发光二极管D2，及连接到其它各电路的连接总线B、C、D、E，总线B连接到数据传输部分，U5的35，36脚接入B总线，总线C连接到地址设置部分，U5的29、30、33脚接入总线C，总线D连接到云台控制单元部分，U5的15、16、17、18、19、20、21、22脚接入总线D，总线E连接到镜头调速控制驱动单元部分，U5的23、24、25、26、27、28脚接入总线E，总线F连接到传感器调理单元部分，U5的2，3，4，5，7，8，9，10脚接入总线F。
5.根据权利要求4所述的多功能远距离解码监控器，其特征在于所述的云台控制单元包括固态继电器S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10，连接用插座J6、J7、J10，双刀双掷开关SW1，及总线D，其中J10为交流220V输入插座，J6为交流24V输入插座，J7为云台控制电压输出，固态继电器S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10的4脚分别通过总线D与单片机控制部分U5的15、16、17、18、19、20、21、22脚。
6.根据权利要求1、2、3、4、5中任意一项所述的多功能远距离解码监控器，其特征在于所述的镜头调速控制驱动单元包括芯片U1，三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，电阻R1、R2、R3、R4、R8、R9、R10、R11、R20、R21、R22、R23，及插座J4，连接总线E，其中J4为镜头控制输出，总线E连接到单片机控制单元U5，U1的2脚经由R2通过总线E连接到单片机控制单元U5的23脚，U1的3脚经由R3通过总线E连接到单片机控制单元U5的24脚，U1的5脚经由R10通过总线E连接到单片机控制单元U5的25脚，U1的6脚经由R9通过总线E连接到单片机控制单元U5的26脚，U1的9脚经由R21通过总线E连接到单片机控制单元U5的27脚，U1的10脚经由R22通过总线E连接到单片机控制单元U5的28脚。
7.根据权利要求6所述的多功能远距离解码监控器，其特征在于所述的传感器调理单元包括运放集成电路U12、U13、U14、U15、U16、U17、U18、U19，电阻R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49，电容C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29，传感器信号输入插座J9，及连接总线F，U12的3脚输出经由R35由总线F连接到单片机控制单元U5的2脚，U13的3脚输出经由R36由总线F连接到单片机控制单元U5的3脚，U14的3脚输出经由R39由总线F连接到单片机控制单元U5的4脚，U15的3脚输出经由R40由总线F连接到单片机控制单元U5的5脚，U16的3脚输出经由R43由总线F连接到单片机控制单元U5的7脚，U17的3脚输出经由R44由总线F连接到单片机控制单元U5的8脚，U18的3脚输出经由R47由总线F连接到单片机控制单元U5的9脚，U19的3脚输出经由R48由总线F连接到单片机控制单元U5的10脚，以上输入到单片机控制单元U5的传感器信号经过U5内部的A/D转换器转换成数字信号，并通过与单片机控制单元连接的CAN通信总线信号传输隔离转换单元将转换的结果送到CAN总线。
专利摘要本实用新型公开了一种对视频监控点其它环境参数能进行有效的监控的多功能远距离解码监控器，它包括CAN数据传输单元、CAN地址设置单元、单片机控制单元、云台控制单元、镜头调速控制驱动单元和传感器调理单元。本实用新型实现了使解码监控器的解码器既可以驱动交流220V的云台，又可以驱动交流24V的云台，解码器中设计了CAN现场局域控制总线，该总线具有通信距离长，抗干扰能力强，传输线路简便等特点，用户可通过CAN总线来对云台解码器进行远程控制。同时在云台解码器中实现对电可调节镜头速度的无级调节，可方便用户对监控对象的监控。并具有8路A/D转换输入，使云台解码器可连接8路传感器，如温度传感器，湿度传感器，气体传感器，红外线传感器等，能有效地对视频监控点其它环境参数进行监控、可用于煤矿等企业的安全生产。
文档编号H04N5/232GK2814842SQ20052005168
公开日2006年9月6日 申请日期2005年8月17日 优先权日2005年8月17日
发明者陈景春, 孟迎丰, 李文煜 申请人:湖南安通科技发展有限公司