基于LPC395微控制器的激光夜视仪的设计与实现

2015-10-14姜应战李丹妮吴猛猛

船电技术 2015年2期

关键词：微控制器云台光斑

姜应战，孙团，李丹妮，吴猛猛

姜应战，孙团，李丹妮，吴猛猛

（海军潜艇学院，山东青岛266042）

本文给出了一种基于LPC395微控制器的激光夜视仪的技术设计方案，描述了夜视仪控制系统的硬件组成和软件设计方法，该设计较好地实现了激光夜视仪的CCD摄像控制、激光器控制、云台控制、昼夜视频转换和通信等功能。

激光夜视仪 LPC395 微控制器

0 引言

激光夜视技术属于主动红外夜视技术的一种，主要优点是照射距离远、使用寿命长、目标上光强分布均匀[1]。与目前的红外LED夜视、微光夜视和热成像技术相比，激光夜视是一种能够真正实现远距离高清晰夜间成像的低成本夜视技术[2]。激光夜视仪在边防和国防保卫、公路铁路交通运输安全、城市安全监控等领域具有广泛的应用[3]，可以满足几百米至数千米远距离监控需求。本设计中的激光夜视仪，具有背景反差性能好、成像清晰、不受外界照明影响等特点，夜间最远可识别3.5 km处的人员、车辆等目标，配备CCD摄像头，可实现昼夜连续监控[4-5]。

2 硬件设计

2.1 LPC935微控制器

对工作的重视程度会对后续工作开展的质量造成关键影响。应当提高管理者绩效评价意识，使工作人员在思想意识上能够发生正确转变，充分意识到该项工作的重要性。高校绩效管理工作与企业财务绩效管理间会存在共性，但由于高校是对现代化人才进行培养的场所，存在的问题包括教育质量与院校经济收益之间的问题等等。所以，内部的财务人员绩效评价工作在很多方面都区别于企业内部的财务绩效管理。相关的工作开展，一定要对理论知识进行构建，并强化对其他一些知识的学习，掌握系统并且全面的内容和知识，这样才避免形式化绩效评价工作，发挥绩效评价工作的价值作用，实现院校内部统筹兼备的目标，以便对每一项内容进行全面系统的把控。

LPC935是一款单片封装的微控制器，包括8kB可字节擦除的Flash程序存储器、256字节RAM数据存储器、512字节片内用户数据EEPROM存储区、1个4路输入的8位A/D转换器/DAC输出、2个模拟比较器、2个16位定时计数器和1个23位的系统定时器和增强型UART[6]。适合于许多要求高集成度、低成本的场合。可以满足多方面的性能要求。P89LPC935采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期，6倍于标准80C51器件。P89LPC935集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。

2.2 CCD摄像控制

CCD摄像控制用来实现聚焦和缩放功能，本设计中的CCD摄像控制的聚焦和缩放采用电控模式，通过改变电压的极性实现聚焦和缩放两个方向控制，由微控制器控制芯片6219实现，聚焦速度通过改变电压波形的占空比来实现，如图2所示。图中6219芯片的out1A、out1B和out2A、out2B是两个H桥的输出端，由I01～I12控制通断，由phase1和phase2控制电流方向，从而实现聚焦和缩放的双向控制。

图2 CCD摄像聚焦与缩放控制电路原理图

2.3激光器控制

激光器控制用来实现激光器的电源、激光器电流和光斑位置控制。

1）激光器电源控制

字迹非常的清秀，清秀得使我不禁想到黛玉妙玉之类的美人来。我放眼四处张望，猛然想到了我们班上的姚菲菲，她今天下午点名时也未到的！我激动得心都怦怦跳了起来。

通过微控制器MCU端口控制继电器实现220 V电源的通断，如图3所示。

图3 激光器控制电路原理图

2）激光器电流控制

利用RS232/485连接激光器电流设定接口，通过计算机软件进行激光器电流控制，如图3所示。

3）激光器光斑位置控制

激光器的光斑控制分为上、下、左、右四个方向，由2块6219芯片控制2个步进电机的转向来实现，其中1个步进电机实现激光器光斑位置的上下控制，另1个步进电机实现激光器光斑位置的左右控制。步进电机的转向由微控制器根据6219芯片规定的时序，控制I01、I02、I11、I12、phase1和phase2来实现。

2.4云台控制

1）云台位置控制

云台位置控制用来控制步进电机的正反转方向来控制云台的上下、左右位置控制，JST、 JF和JR为微控制器控制的继电器触点，分别向变频器提供启动、正转、反转信号；微控制器控制继电器JUD、JLR，以实现上、下和左、右位置控制，如图4(a)所示。

2）云台速度控制

云台速度的控制由计算机软件设置，经RS485总线送至微控制器后经DA输出模拟电压并隔离后控制变频器的频率输出以控制转速，如图4(b)所示。