PAL一體化攝像機設計

采用爬山搜索算法確定光學聚焦位置。在自動聚焦使能信號有效后，驅動馬達從初始位置正轉8步，反轉8步，然后再反轉8步，正轉八步，回到初始位置。每轉1 步檢測聚焦評價函數模塊的輸出out值，將4個8步內檢測到‘1’的個數分別保存為suml、sum2、sum3 sum4，接下來進行統計分析，如果suml≥16，則認為正轉方向為聚焦方向；若sum2≥6則認為反轉方向為聚焦方向；如果suml、sum2都未大 于等于6，則計算suml+sum4和sum2+sum3；如果suml+sum4≥sum2+sum3，則認為正轉方向為聚焦方向，否則認為反轉方向為 聚焦方向。確定出聚焦方向后驅動步進馬達帶動鏡頭向聚焦方向一步一步轉動，每轉一步檢測聚焦評價函數算法模塊的輸出OUT值，若連續轉的2步輸出out都 為‘0’，則認為超過最清晰位置，則驅動步進馬達倒退2步，鏡頭達到最佳聚焦位置。
步進馬達驅動包括變焦馬達驅動和聚焦馬達驅動，變焦馬達實現變倍，聚焦馬達用來聚焦。變焦馬達和聚焦馬達的勵磁方式不同，變焦馬達采用2相勵磁方式，見表 l。聚焦馬達采用的是1．2相勵磁方式，見表2。其中A+、A-分別代表A相繞組正端和負端功率橋控制信號，B+、B-分別代表B相繞組正端和負端功率橋 控制信號。按照表中所示的電平信號，外加在步進馬達的兩組線圈上，利用線圈間脈沖的相位差產生的扭矩來驅動馬達步進工作。按照表中所示的脈沖順序，從左向 右變化可實現步進馬達的反轉；反之則實現正轉。以變焦馬達驅動為例，在FP-GA內設計一個狀態機，實現4個狀態間的狀態轉移，每一次變倍使能有效時，根 據當前狀態轉移，變倍方向轉移到下一個相鄰狀態，輸出該狀態時對應的4個控制電平信號，驅動馬達轉動，實現變倍功能。需要注意的是，由于FPGA輸出脈沖 信號的驅動電平和電流與步進馬達的驅動要求不匹配，應在FPGA輸出引腳外接驅動橋電路。