PAL一体化摄像机设计

采用爬山搜索算法确定光学聚焦位置。在自动聚焦使能信号有效后，驱动马达从初始位置正转8步，反转8步，然后再反转8步，正转八步，回到初始位置。每转1 步检测聚焦评价函数模块的输出out值，将4个8步内检测到‘1’的个数分别保存为suml、sum2、sum3 sum4，接下来进行统计分析，如果suml≥16，则认为正转方向为聚焦方向；若sum2≥6则认为反转方向为聚焦方向；如果suml、sum2都未大 于等于6，则计算suml+sum4和sum2+sum3；如果suml+sum4≥sum2+sum3，则认为正转方向为聚焦方向，否则认为反转方向为 聚焦方向。确定出聚焦方向后驱动步进马达带动镜头向聚焦方向一步一步转动，每转一步检测聚焦评价函数算法模块的输出OUT值，若连续转的2步输出out都 为‘0’，则认为超过最清晰位置，则驱动步进马达倒退2步，镜头达到最佳聚焦位置。
步进马达驱动包括变焦马达驱动和聚焦马达驱动，变焦马达实现变倍，聚焦马达用来聚焦。变焦马达和聚焦马达的励磁方式不同，变焦马达采用2相励磁方式，见表 l。聚焦马达采用的是1．2相励磁方式，见表2。其中A+、A-分别代表A相绕组正端和负端功率桥控制信号，B+、B-分别代表B相绕组正端和负端功率桥 控制信号。按照表中所示的电平信号，外加在步进马达的两组线圈上，利用线圈间脉冲的相位差产生的扭矩来驱动马达步进工作。按照表中所示的脉冲顺序，从左向 右变化可实现步进马达的反转；反之则实现正转。以变焦马达驱动为例，在FP-GA内设计一个状态机，实现4个状态间的状态转移，每一次变倍使能有效时，根 据当前状态转移，变倍方向转移到下一个相邻状态，输出该状态时对应的4个控制电平信号，驱动马达转动，实现变倍功能。需要注意的是，由于FPGA输出脉冲 信号的驱动电平和电流与步进马达的驱动要求不匹配，应在FPGA输出引脚外接驱动桥电路。