高速摄像机远程同步触发系统
13B05 AC—DC电源,它可将220V交流电源直接转换成直流5V输出,具有宽输入电压:85~305VAC/120~430VDC,军工级低温工作范围:-40~70℃,转换效率高达87%,满足IEC60950、EN60950、UL60950安规认证标准,具有输出短路、过压、过流等保护功能。
由于由STM32F107VCT6和DP83848均采用3.3 V供电,需要使用LDO将5 V转换成3.3 V,这里我们选用国家半导体公司的LM1085—3.3,它具有最大3 A的输出电流,完全满足本设计的要求。电源电路设计如图2所示。
3.2 网络接口部分硬件设计
网络接口使用部分使用STM32通过RMII接口与DP83848连接,实现网络数据的收发功能,DP83848的网络网络接口接入RJ45插座,经过内部的网络变压器隔离后与交换机相连,电路设计如图3所示。
3.3 高速摄像机触发接口部分硬件设计
当触发信号接收器接收到网络上送出的触发数据时,驱动继电器接通高速摄像机的触发管脚,触发高速摄像机完成影像的拍摄,图中的IN4007用作续流二极管,防止继电器断开时产生反向电动势,触发接口电路如图4所示。
4 系统软件设计
高速摄像机同步触发器设计过程中软件部分网络协议栈移植了LwIP网络协议,实现了UDP数据包的发送,LwIP是Light Weight(轻型)IP协议,有无操作系统的支持都可以运行。LwIP实现的重点是在保持TCP/IP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用,它只需十几KB的RAM和
40K左右的ROM就可以运行,这使LwIP协议栈适合在低端的嵌入式系统中使用。
4.1 触发信号发送器软件设计
触发信号发送器主要在检测触发按键是否按下,当确认触发按键按下时,向网络上发送触发高速摄像机的UDP数据包,STM32首先完成硬件和网络协议栈的初始化,在初始化完成后就循环检测按键是否按下,如果按下就发送一次数据,程序流程图如图5所示。
4.2 触发信号接收器软件设计
触发信号接收器在接收到要求触发高速摄像机的数据时,驱动继电器完成对高速摄像机的触发,STM32首先完成硬件和网络协议栈的初始化,然后监听网络上的特定端口的数据,如果接收到触发高速摄像机的数据,驱动继电器完成触发后,继续监听网络端口数据。程序流程图如图6所示。
5 结论
基于以太网的远程高速摄像机同步触发系统,借用高速摄像机本身的监控数据传输网络,可以实现无人值守的多台高速摄像机同步触发,有效的解决了影像测量带中多台高速摄像机同步触发拍摄的问题,可以实现高速摄像机的远程网络触发,具有广阔的应用前景。
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