Информационный портал MSEVM



Главная > Видеонаблюдение > Владимир Орлов. Cистема управления для поворотных камер


Схема1 - передатчик с компьютера. Числа от нуля до FF

Схема2 - передатчик с пульта, имеющего кнопки команд (16 команд). Переключателем задается адрес (16 адресов)

Схема3 - приемник. Входной сигнал - RS485. Дешифрируется адрес (16 адресов) и команды (16 команд).

Детали:

R1, R12, R33 - R37 - 1,2 kOm
R2 - 68 Om
R3 - 62 Om
R4 - 240 Om
R5 - 10 kOm
R6, R7 - 2,7 kOm
R8, R9, R15 - R17, R21, R23 - R32 - 1,0 kOm
R10 - 300 Om
R11 - 20 kOm
R13 - 430 Om
R14 - 6,2 kOm
R18 - R20, R22 - 100 kOm

C1 - C4 - 100 mkF x 50 V
C5, C10, C14 - 0,1 mkF
C6 - C9, C13 - 47 mkF x 16 V
C11, C12 - 30 pkF

VD1 - VD8 - KD209
VD9 - VD21 - KD521
VDD1 - VDD2 - KC407
DA1 - EN12A
DA2, DA2, DA6 - EN8B
DA4 - EN5A
DA5 - AOT128
DA7 - LM393
SD1 - SD6 - AL307
VT1 - VT13 - KT3102
DD1 - AT90S2313
DD2, DD3 - KR1533ID3
DD4 - KR561LA7
DD4 - KR561LA8
DD6, DD7 - KR1533AP16
DD8 - KR1533LA3
X1 - 4 mGc
K1 - K9 - RES49




      Ранее у нас в процессе эксплуатации телевизионных систем наблюдения, управление двигателями поворотных устройств ТВ камер осуществлялось непосредственно напряжениями на расстояниях до 200 м по проводам сечением 0,75 и более. Возникла задача управления нагрузкой на более дальних расстояниях. Систем управления существует множество. Принципов, заложенных при их разработке - тоже. Мы решили сделать свое устройство и остановились на передаче последовательного RS232, а для увеличения расстояния - RS485. Микроконтроллер 2313 конвертирует RS232 в параллельный код, либо наоборот. Сама посылка - число от 0 до 255. При передаче и приеме этого числа используются все восемь разрядов 1-2-4-8 и 1-2-4-8 (D0-D7) для кодирования самой команды (всего 16) и адреса (всего 16). Для наших целей этого - за глаза.

Для передачи числа с компьютера я написал программу на Билдере с кнопками <вверх>, <вниз>, <вправо>, <влево>, а для управления оптикой - кнопками <Фокус+>, <Фокус->, <Зум+>, <Зум->. При нажатии этих кнопок в СОМ отправяется число, кодирующее адрес и команду.

Потом возникла необходимость управлять приемником не с компьютера, а простыми кнопками. Так родилась схема второго передатчика...

Схема1 - передатчик с компьютера. Числа от нуля до FF (преобразователь RS232/RS485)

      С СОМ порта компьютера сигналы TX и GND подаются на контакты КТ5 и КТ6 соответственно. Для защиты порта от импульсных помех и наводок в схеме используется оптронная развязка на 4N35 или АОТ128. С выхода оптрона сигнал подается на вход операционного усилителя К544УД1А, а с его выхода - на преобразователь в RS485, который работает следующим образом:
Когда нет передачи сигнала TX с СОМ порта компьютера, на контактах КТ7 и КТ8 линии RS-485 - состояние логической 1, которое задаётся резистором привязки R10 с сопротивлением 1,2 кОм. Такое состояние линии соответствует ожиданию сигналов по RS-232. Если через RS-232 передаётся знак, то такая передача начинается с положительного импульса - "бестоковая посылка". Соответственно на линию "-" (КТ8) RS-485 через транзистор VT1 типа КТ3102 подаётся положительный потенциал, и напряжение на ней становится больше, чем на линии "+" (КТ7). Таким образом передаётся стартовая посылка по RS-485. Передача остальных битов символа происходит тем же самым способом. По максимальному допустимому уровню синфазных помех и по подавлению наведенных шумов эта схема вполне совместима со спецификацией стандарта RS-485. В схеме были использованы решения по преобразованию сигналов из RS232 в RS485 из книги "Энциклопедия электронных схем", авторы: Граф Р., Шиитс В.

Схема2 - передатчик с пульта, имеющего кнопки команд (16 команд).
Переключателем задается адрес (16 адресов)

      Микросхемы U1-U4 формируют параллельный код 1-2-4-8 команд телеуправления и работают следующим образом:
Пока не нажата ни одна кнопка, т.е. не подан логический 0 на любой вход Е0 - Е15 мультиплексора U1, импульсы с тактового генератора на элементах U3.A и U3.B поступают на вход двоичного счетчика U4. Мультиплексор U1, на адресные входы которого подан цифровой код со счетчика U4, последовательно перебирает входы, к которым подключены контакты клавиатуры. Если какая-то кнопка окажется нажатой, на соответствующем входе мультиплексора будет напряжение низкого уровня. В момент, когда на адресных входах мультиплексора окажется код, соответствующий нажатой кнопке, на его выходе появится напряжение высокого уровня, которое запустит одновибратор U2. Одновибратор выдаст сигнал низкого уровня на выход "Строб" (контакт 1) и запретит дальнейшую работу генератора. На выходе счетчика U4 будет присутствовать код, соответствующий нажатой кнопке. В течение времени, определяемого номиналами элементов R1, С1, нажатие любых кнопок не вызовет изменения цифрового кода на выходе счетчика U4. По истечении этого времени на выходе одновибратора U2 появится напряжение высокого уровня, разрешающее работу генератора. Если за это время кнопка не будет отпущена - цикл повторится. При одновременном нажатии нескольких кнопок будет сформирован код одной из них, что не должно вызвать сбоев в работе системы.

      Микросхемы U5-U7 формируют параллельный код 1-2-4-8 адреса команд телеуправления и работают следующим образом:
Если логический 0 при помощи пакетного переключателя подан на один из входов 0 - 7 U5, на выходах U7 появятся младшие разряды прямого выходного кода, на выходе G (контакт 14) - логический 0, определяющий разряд 8 выходного кода. Если логический 0 подан на один из входов 0 - 7 U6, логическая единица с выхода Р (контакт 15) запретит работу U5, младшие разряды на выходах U7 определяются микросхемой U6, на выходе разряда 8 выходного кода будет логическая 1. Таким образом формируется прямой код 1-2-4-8 адреса команд телеуправления при помощи приоритетного шифратора U5, U6.
Микроконтроллер U8 при получении сигнала "Строб" на 11 контакт, формирует и передает на контакт 4 последовательный код адреса и команды телеуправления.
На транзисторе VT2 собран преобразователь кода в RS485, работа которого описана в предыдущей схеме.

Детали:

*R1 - 10 - 50 кОм; 
R2 - 510 Ом; 
R3, R4, R5 - 6,2 кОм; 
R6, R7, R8, R10 - 1,2 кОм;
*R9 - 390 - 560 Ом; 
R11, R12 - 68 Ом; 
R13 -62 Ом;
C1 - 4,7 мкФ х 16 В; 
C2 - 0,047 мкФ; C3, 
C4 - 20 пкФ;
Кварц X1 - 4 мГц;
VT1 - КТ 3107; 
VT2 - КТ3102;
U1 - SN74150 (155КП1); 
U2 - SN74121 (155АГ1); 
U3, U7 - SN7400 (1533ЛА3);
U4 - SN7493 (555ИЕ5); 
U5, U6 - SN74148 (555ИВ1);
U8 - ATTINY2313-20PU.
Примечания:
В точку соединения R9, R10 надо подавать +12 В. Проводник к эмиттеру VT1 отрезать. Питание микросхем +5В на схеме не показано, кроме питания U8.

Примечания:
Использованы следующие материалы: "Энциклопедия электронных схем", авторы: Граф Р., Шиитс В. Радио №10, 1999 С.Кулешов. "Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП" Бирюков С.А.

Схема3 - Приемник команд телеуправления.
Входной сигнал - RS485. Дешифрируется адрес (16 адресов) и команды (16 команд).

      Сигналы команд и адреса, сформированные в передатчиках формата RS485, в виде последовательной посылки поступают на вход компаратора DA2, далее на вход оптической развязки DA6. С выхода оптрона сигнал инвертируется на транзисторе VT1 и далее поступает на вход микроконтроллера DD1. Микроконтроллер конвертирует последовательную посылку в параллельные коды адреса и команды. Эти коды поступают на входы дешифраторов DD2 (адрес) и DD3 (команда). Перемычками РМ1/16 устанавливается адрес, соответствующий адресу, сформированному в передатчике команд телеуправления при помощи пакетного переключателя адреса. На одном из выходов дешифратора DD3 появится логический 0 (номер выхода соответствует номеру нажатой кнопки передатчика команд телеуправления). Сигналы с выходов дешифратора команд, работа которого разрешается при соответствующем адресе, дешифрированном DD2, инвертируются микросхемами DD6, DD7. В конкретный момент времени логическая 1 появляется на одном из выходов микросхем DD6, DD7, управляя работой ключей, выполненных на транзисторах VT5 - VT13, управляющих нагрузками через реле.

VT10 - VT13 управляют подачей напряжений на двигатели поворотного устройства ТВ камеры через реле К6 - К9. VT5 - VT7 через соответствующие реле К1 - К3 устанавливают трехстабильный триггер на микросхемах DD4, DD5 в одно из трех состояний, т.е. логическая 1 открывает один из транзисторов VT2 - VT4 и управляемый стабилизатор напряжения DA1 выдает один из трех номиналов выходного напряжения, соответствующих трем скоростям работы двигателей поворотного устройства. Транзистор VT8 через реле К4 отключает питание ТВ камеры для сброса настроек ее центрального процессора. Триггер на микросхеме DD8 включает и выключает прожектор, используя ключ на транзисторе VT9 и реле К5.
Контакты 12 - 15 используются для управления двигателями оптической приставки ТВ камеры. Схема подключения не приведена, так как полностью идентична схеме управления двигателями поворотного устройства ТВ камеры.

Принципы приведенных схемных решений могут быть использованы и для других целей, например в области реализации охранных или пожарных систем и т.д.

Детали:

R1, R12, R33 - R37 - 1,2 kOm; R2 - 68 Om; R3 - 62 Om; R4 - 240 Om;
R5 - 10 kOm; R6, R7 - 2,7 kOm; R8, R9, R15 - R17, R21, R23 - R32 - 1,0 kOm;
R10 - 300 Om; R11 - 20 kOm; R13 - 430 Om; R14 - 6,2 kOm; 
R18 - R20, R22 - 100 kOm;

C1 - C4 - 100 mkF x 50 V; C5, C10, C14 - 0,1 mkF;
C6 - C9, C13 - 47 mkF x 16 V; C11, C12 - 30 pkF;

VD1 - VD8 - KD209; VD9 - VD21 - KD521; VDD1 - VDD2 - KC407;
DA1 - EN12A; DA2, DA2, DA6 - EN8B; DA4 - EN5A;
DA5 - AOT128;
DA7 - LM393;
SD1 - SD6 - AL307;
VT1 - VT13 - KT3102;
DD1 - AT90S2313;
DD2, DD3 - KR1533ID3;
DD4 - KR561LA7;
DD4 - KR561LA8;
DD6, DD7 - KR1533AP16;
DD8 - KR1533LA3;
X1 - 4 mGc;
K1 - K9 - RES49.


Владимир Орлов


Программа для Передатчика с компьютера (схема 1)



Обсудить на форуме







e-mail рассылки
Радиолюбитель
Подписаться письмом
Найти DataSheet!










Яндекс цитирования Rambler's Top100