ZOOM镜头驱动控制系统的设计与实现

摘要

光学镜头的质量检测是生产企业的一个必要环节，特别对于近年在数码产品中广泛应用的ZOOM镜头来说，成像质量等参数的检测是必不可少工序。在ZOOM镜头的质量检测过程中，模拟镜头的工作过程是检测的基础。本文根据ZOOM镜头的组成特点，设计了一种符合ZOOM镜头各个分系统要求的ZOOM镜头驱动控制系统，并开发出了该控制系统与上位机的USB接口，用于满足在PC平台上对ZOOM镜头的成像质量做进一步的测试。本控制系统主要有如下功能： (1)在充分考虑了镜头驱动控制系统的通用性、可扩展性基础上，提出了ZOOM镜头驱动控制系统的总体设计方案。系统以PIC18F4520单片机为核心，给出了硬件和软件两方面的设计。 (2)在Cadence软件设计平台上，设计了系统硬件电路图，进行仿真，制PCB板，电路板检测与调试。 (3)系统的软件设计包括控制程序、驱动程序和上位机程序三个部分，在MPLABIDE v8.00平台上编写控制程序，利用Custom USB Driver Wizard.exe来生成驱动程序，在VC++6.0平台上编写上位机程序。其中，控制程序是整个系统软件的核心。 (4)根据目前接口发展趋势，采用Silicon Labs公司的CP2103在原有串口的基础上扩展USB接口，便于与PC机通信。 通过运行该控制系统后的测试结果表明，该系统能满足设计的基本要求，达到了控制精度。通过该系统的控制实现了ZOOM镜头的成像、对焦、变焦和进行MTF测试等功能。可以成为一种生产过程中的实用测试设备。文中也给出了大量的测试数据。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1 ZOOM镜头概述

1.2 ZOOM镜头驱动控制技术发展动态

1.3 ZOOM镜头驱动控制系统研究目的

1.4 ZOOM镜头驱动控制系统研究内容

1.5论文架构与大纲

第二章ZOOM镜头的功能及控制技术

2.1 ZOOM镜头的组成

2.2.ZOOM镜头成像原理

2.2.1对焦的基本原理

2.2.2自动对焦原理

2.2.3 MTF检测

2.3 ZOOM镜头成像控制技术

2.3.1步进电机工作原理及控制

2.3.2镜头控制与对焦范围

2.3.3 ZOOM镜头变焦过程

2.3.4镜头控制算法

第三章ZOOM镜头控制系统的硬件设计

3.1硬件设计思路

3.2 ZOOM镜头驱动控制系统的硬件实现

3.2.1主控制器模块

3.2.2电源模块

3.2.3镜头驱动电路

3.2.4 USB接口通信

3.2.5键盘电路设计

3.3硬件电路设计的注意问题

第四章系统的软件设计

4.1系统软件设计思路

4.2控制程序设计

4.2.1 主程序main.c

4.2.2初始化init.c

4.2.3 AD采样adconvert.c

4.2.4液晶显示lcd.c.

4.2.5键盘扫描keyscan.c

4.2.6 ZOOM动作ZOOM.c和lb8562.c

4.2.7模式选择modeserver.c

4.2.8中断服务interrupt.c

4.3驱动程序

4.4上位机程序

4.5小结

第五章测试结果及分析

5.1概述

5.2结果及分析

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致 谢