Ptz пульт своими руками

Alex_EXE

Сайт об электронике и не только

Управление PTZ камерой

Описание протокола Pelco D

Попала ненадолго в руки PTZ (управляема) камера CNB-M1360PL. Данный тип камер управляется по Rs-485 интерфейсу обычно используя протокол Pelco-D. Из возможностей управления протокол поддерживает: поворот по горизонтали, наклон по вертикале, управление зумом, фокусом, диафрагмой, OSD (экранным меню), различные настройки и различные другие возможности. Но не всегда все выше перечисленное может присутствовать на выбранной камере, у камеры попавшей в руки из доступных: зум, фокус и вкл/выкл.

Подключенная видеокамера

В статье поделюсь опытом общения с данной камерой, описанием протокола Pelco D, программой для проверки подобных видеокамер и примером реализации кода управления камерами по Rs-485 используя протокол Pelco D.

Вид камеры покрупнее.

Камера видео наблюдения CNB-M1360PL

Данная, можно сказать модульная, без корпусная видеокамера она из самых дешевых и доступных, средняя цена в районе 6000р (на момент написании статьи 04.11.2017). Правда она без поворотной платформы в комплекте, что немного печально для первого знакомства с подобными камерами. Камера оснащена 12 кратным оптическим зумом и до 120 цифровым, автоматической фокусировкой, переключением режима день/ночь и остальными стандартными для настраиваемых видеокамер функционалом. Из управления на данной камере доступен: зум, фокус и вкл/выкл.

Может комплектоваться платой управления OSD меню камеры, на которой так же расположены BNC разъём видео выхода, разъёмы подключения питания и линии Rs-485, преобразователь интерфейса UART-Rs485. При этом на камеру идёт только линия Tx с логическим уровнем 5В.

Плата подключения и управления через экранное меню (OSD)

Плата с обратной стороны

Схема разъёма для подключения шлейфа камеры

На фотографии платы управления, вид сверху, на разъёме подписан 1 вывод.

Управление экранным меню производится 5 кнопками по интерфейсу ad-key, который ранее уже рассматривал на примере простой модульной видеокамеры — интерфейс AD key или чем конфигурировать видеокамеру. Схема подключения кнопок немного отличная, от нарисованной ранее, но смысл тот же.

Схема клавиатуры ad-key для OSD меню

Кнопки в данной камере отвечаю не только за навигацию по экранному меню, но и за управление зумом и фокусом.

напряжение	кнопка	положение	название
4.10V	кнопки не нажаты
0.08V	S1	UP	TELE
2.02V	S3	OK
0.54V	S2	DOWN	WIDE
1.52V	S4	RIGHT	NEAR
1.00V	S5	LIFT	FAR

В экранном меню по мимо настроек изображения можно выбрать один из двух протоколов управления Pelco D или DXP и задать номер камеры, для её адресации на линии Rs-485. На одну линию можно посадить несколько камер с одинаковыми номерами, что бы управлять ими одновременно или с разными номерами для раздельного управления. Настройки интерфейса: скорость 2400 и стандартные 8N1. У других камер скорость может отличаться, но они находятся в стандартном диапазоне от 2400 до 115200.

Pelco D

Краткое описание протокола Pelco D.
На камеры с пульта отправляются посылки по 7 байт:

байт 1	байт 2	байт 3	байт 4	байт 5	байт 6	байт 7
синхронизация 0xFF	адрес	команда 1	команда 2	данные 1	данные 2	контрольная сумма

Контрольная сумма — 1 байт равна сумме 5 байт: со 2 по 6.

Протокол Pelco D может отправлять для управления камерами 15 стандартных команд, с помощью него можно производить удалённую настройку камер (но не все камеры это поддерживают или их производители используют нестандартные/свои команды и тщательно их скрывают) и управлять экранным OSD меню (тоже не все камеры поддерживают). Т.к. экземпляр на руках поддерживает только ограниченный набор из стандартных команд, то дополнительные возможности удалённой настройки камер рассматривать не буду.

бит 7	бит 6	бит 5	бит 4	бит 3	бит 2	бит 1	бит 0
Команда 1	Sense	eserved	Reserved	Auto/Manual Scan	Camera on/off	Iris Close	Iris Open	Focus Near
Команда 2	Focus Far	Zoom Wide	Zoom Tele	Tilt Down	Tilt Up	Pan Left	Pan Right	Всегда 0

Бит Sense используется совместно с битами Auto/Manual Scan и Camera on/off.

Sense=0	Sense=1
Auto/Manual Scan	Manual Scan	Auto Scan
Camera on/off	Camera off	Camera on

Байты данных используются для задания скорости передвижения камеры по горизонтали (байт данных 1) и по вертикали (байт данных 2).

Примеры команд для камеры с адресом 1:

Камера вкл	FF 01 88 00 00 89
Камера выкл	FF 01 08 00 00 09
Стоп	FF 01 00 00 00 01
Зум приближение	FF 01 00 20 00 21
Зум отдаление	FF 01 00 40 00 41
Фокус дальше	FF 01 00 80 00 81
Фокус ближе	FF 01 01 00 00 02

Отмечу, что после включения команд на движения по осям или фокуса и зума, камера будет двигаться до достижения крайнего положения. Остановить движение можно командой «стоп».

В интернете можно найти подробное описание протокола Pelco-D на английском.

При работе с камерой, её подключал к компьютеру через 2-х долларовый преобразователь USB-Rs485 (на первом фото в правом нижнем углу), построенному на основе преобразователя интерфейса USB-UART ch340 и преобразователя UART-Rs485 MAX485. У данного, самого дешевого преобразователя, нет гальванической развязки и всего 2 выхода Rs485 A+ и A-, общего провода нет! При подключении оборудования по 485 линии желательно использовать гальваническую развязку и так же соединять преобразователи общим проводом, т.к. если цепи питания устройств будут им не объединены на больших расстояниях устройства могут работать некорректно, со сбоями или сгореть. Что у меня и произошло, но при длине провода

60см. Преобразователь был включен в компьютер, а камера питалась от лабораторного блока питания, но у блока питания отсутствовал земляной провод (забыл, что именно у используемого БП заземления на сетевой вилке нет, у всего остального лабораторного оборудования и компьютера на рабочем месте есть), что при его включении и выключении привело к тому, что в китайском преобразователе сгорела микросхема MAX485. Будьте внимательнее и, лучше, не экономьте на преобразователях и проводах.

Утилита для тестирования камер с протоколом Pelco-D

Для работы с камерой, точнее проверки её функционала, написал простую утилиту.

Программа для проверки камер с протоколом Pelco D

При подключении преобразователя интерфейса к компьютеру в компьютере, появляется новый виртуальный порт (в зависимости от преобразователя). К нему в программе можно подключится, предварительно установив скорость порта необходимую для используемых камер. Программа предоставляет возможность управления камерой через командные биты, прописывать посылку вручную и минимальный стандартный функционал для поворота камеры, управлением её зумом, фокусом и диафрагмой.

Программа использует стандартные настройки COM порта 8N1 (8 бит, нет контроля чётности, 1 стоп бит). Утилита не производит контроль линий управления COM порта (RTS и DTR).

Пример кода

Пример реализации кода для управления PTZ камерой по протоколу Pelco D будет выглядеть следующим образом:

rs485_mode_send_data() — переключение модуля Rs-485 на передачу данных
send_uart(char data) — функция отправки данных по UART
rs485_mode_received_data() — переключение модуля Rs-485 на приём данных

Источник

Форум по системам видеонаблюдения и безопасности.

Форум по системам видеонаблюдения, безопасности, пожарным и охранным сигнализациям, контролю доступа.

PTZ через LAN

PTZ через LAN

Сообщение demonlibra » 25 апр 2010, 14:06

Можно ли управлять в IP-камере функциями PTZ через LAN?

Например в наличии камера HIKVISION DS-2CD732F-3.

Изучая документацию встретил лишь упоминания о RS484, но не какой конкретики?

2.4.10 Remote PTZ control
First remote setup DVR RS485 (PTZ) parameters.
Причем здесь RS485 и как его настраивать?

Сообщение GenaSPB » 25 апр 2010, 14:31

Сообщение oleg1987 » 25 апр 2010, 16:54

Сообщение Рустам » 26 апр 2010, 06:07

Сообщение demonlibra » 26 апр 2010, 22:53

И я так думаю. Но у меня в руках две IP-камеры HIKVISION. У одной зум, у другой поворотный механизм должны управляться.

Ключевое слово «должны». Вроде и настроек не особо много. Про PTZ так и вообще настраивать нечего. В документации кроме двух строчек вообще про ptz ничего нет.

«2.4.10 Remote PTZ control
First remote setup DVR RS485 (PTZ) parameters.»

Может кто-нибудь знает большой секрет?

Сообщение olegflip » 26 апр 2010, 23:24

Сообщение olegflip » 26 апр 2010, 23:26

Сообщение Рустам » 27 апр 2010, 05:59

Сообщение demonlibra » 27 апр 2010, 07:48

Сообщение TechSupport » 27 апр 2010, 09:33

О PTZ функциях фиксированных сетевых (IP)камер.

Некоторые фиксированные камеры некоторых производителей (AXIS 221, 223M, q1755)оснащены функционалом PTZ и 485 портом для управления поворотно-наклонными платформами. Управление портом осуществляется через WEB интерфейс камеры и/или ч/з API. Как правило эта функциональность поддерживает несколько протоколов ptz управления, среди которых обязательно присутствует Pelco-D. Выбор между протоколами делается путём установки соотв. драйвера. Последний можно скачать с сайта вендора сетевой камеры(AXIS)

Из собственного опыта: при использовании сторонних ptz поворотных устройств функциональность такого управления существенно обрезана (как правило отсутствуют предустановленные позиции). Кроме того, в этих случаях настройка реакции поворотно-наклонной платформы на управляющие сигналы становится нетривиальной. При использовании «жёлтых» платформ к этим трудностям добавляются не предсказуемые баги и ограничения в реализации протоколов.

Источник

Разбор PTZ-камеры: что внутри и как это работает

Сегодня препарируем PTZ-камеру и детально рассматриваем ее железные составляющие, чтобы понять принцип работы.

Прежде чем резать, давайте немного разберемся

Как сделать общение по видеосвязи достаточно комфортным, чтобы участники воспринимали его как живое? Добиться такого эффекта можно, если камера будет захватывать не только общий план комнаты, но и конкретного участника. Переходы между сценами должны быть быстрыми и плавными, чтобы общение не вызывало дискомфорта и не отвлекало участников от обсуждения рабочих вопросов.

Как этого добиться? Есть пара вариантов:

• программно вырезать (а по не-нашему кропать) из общего плана, который захватывается камерой, нужную часть изображения;
• или установить PTZ-камеру. Они бывают с механическими или магнитными приводами.

Камеру с магнитными приводами я найти не смог. Зато камер с механикой вокруг — пруд пруди. Я также разобрал современную и широко распространенную в РФ модель PTZ FullHD камеры, чтобы понять, как изменилась логика и принцип работы за 10 лет прогресса и развития. Итак, приступим!

Tandberg — HD Precision Camera TTC8-01

Итак, начнем мы с весьма распространенной PTZ-камеры от норвежской компании Tandberg. Именно эта камера перекочевала в линейку Cisco Telepresence без каких-либо значимых изменений и продавалась до начала 2010-х.

В свое время Tandberg делал премиальные PTZ-камеры, и об этом нам говорит строгий, лаконичный дизайн с преобладанием металлических частей корпуса.

Внешне Tandberg выглядит весьма понятно — в серебристом тубусе размещается оптика и матрица, а соединяют камеру с основанием подвижные механизмы.

Массивное металлическое основание добавляет камере устойчивости и надежно защищает от внешних воздействий главную плату с электроникой. Именно на этом основании располагается поворотная платформа.

Ложе камеры перекатывается на специальных роликах, расположенных внутри подвижной платформы. Работа этого механизма напоминает балансирование циркового акробата на металлических цилиндрах.

В движение этот узел приводится обыкновенным электромотором с зубчатым колесом, по которому перекатывается ложе камеры. Чтобы показать работу этого механизма, пришлось расчехлить старый добрый Autodesk Fusion.

Контролировать коллекторный мотор в каждый момент времени призваны оптические датчики, определяющие угол наклона по отраженному свету от меток. Для этого с внутренних сторон зубчатых реек установлены две специальные накладки, которые формируют прерывания отраженного света, по которым определяется угол наклона камеры.

Чтобы маломощный коллекторный мотор справлялся с тяжелой оптикой камеры, объектив сбалансирован так, чтобы центр тяжести совпадал с осью мотора. Массивный груз в задней части камеры и обеспечивает тот самый баланс.

Под куполом располагается еще один приводной мотор, поворачивающий камеру влево и вправо. Однако он конструктивно отличается от коллекторного тем, что вал проворачивается небольшими шагами (1 шаг = 3,750), то есть для одного полного оборота потребуется 3600 / 3,750 = 96 шагов. Также дополнительным бонусом является удержание вала в заданном положении.

Для стабилизации изображения PTZ-камеры имеются механизмы удержания заданной позиции, а это значит, что если направлять камеру в другую сторону при помощи рук и настойчивости, то пластиковые детали внутри камеры очень быстро выйдут из строя (если не сразу).

Это правило справедливо и для выключенной камеры. Если не вдаваться в тонкости теоретической механики, то можно сказать, что пластиковые шестерни могут передавать вращение от мотора к узлам камеры, а не наоборот.

И о самом главном — о камере. Конструктивно она похожа на зеркальный фотоаппарат, только без пентапризмы и зеркала. Фокусное расстояние регулируется коллекторным мотором и механическими передачами: это, конечно, не ультразвуковые моторы современных “зеркалок”, но малый вес и габариты для стационарной камеры — вовсе не ключевые показатели.

Электроника

Рулит всеми задачами цифровой сигнальный процессор от Texas Instruments с передовой вычислительной мощностью на начало 2000-х, способный выполнять почти 6 миллиардов инструкций в секунду. В те времена это было передовое решение в формате SoC (System on the Chip), в котором был реализован многоуровневый кэш L1/L2, 64-битный интерфейс к внешней оперативной памяти, Ethernet 10/100 Мбит/с, 3 видео порта с поддержкой нескольких разрешений, а также управлением других периферийных устройств.

Следующая передовая микросхема своего времени — Altera Cyclone 2. По сути это обыкновенный ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема). Производители устройств могут программировать такие схемы для любых задач от управления сервоприводами до передачи данных памяти.

Интерфейс HDMI версии 1.3 реализован чипом AD9889B, поддерживающим разрешение FullHD (1080p) с защитой передачи медиаконтента по технологии HDCP v. 1.2.
Остальные компоненты — это модули памяти и пассивные радиокомпоненты, предназначенные для работы основных элементов.

Подопытный номер №2: СleverMic 1012w

Корпус камеры целиком выполнен из пластика и обладает широким и устойчивым основанием. Спереди у камеры находятся ИК-приемники для пульта дистанционного управления, а сзади — интерфейсные разъемы. Вес у камеры небольшой: предполагаю, что можно подвесить в армстронг на потолок или закрепить на гипсокартонной перегородке.

Оси перемещения организованы гораздо проще и понятней, чем у Tandberg, в качестве движущей силы трудятся шаговые моторы, передающие крутящий момент приводным шкивам.

Подвижная платформа имеет 2 полые стойки, между которыми закреплена камера, в полости одной из стоек скрывается приводной механизм, за счет которого изменяется угол наклона.

Немного ниже приводного шкива располагается оптический датчик. Этот концевик нужен для определения позиции камеры после включения.

При запуске объектив наклоняется вниз, и когда специальный шип прерывает поток света в оптическом датчике, система понимает, что достигнута крайняя нижняя точка. Все дальнейшее позиционирование производится путем подсчета шагов.

Мотор, поворачивающий камеру влево и вправо, скрывается за сопрягаемым фланцем с 6 винтами, оснащенный таким же концевиком для определения горизонтальной позиции камеры.

Поскольку сопрягаемый фланец неподвижен, в центре находится 2 кабеля: для управления моторами и шлейф с цифровой матрицы.

Как мы видим, система механических передач целиком состоит из мощных шаговых моторов, что делает позиционирование камеры более точным и быстрым, а ременные передачи снижают уровень собственного шума устройства.

Электроника камер во многом похожа, поэтому лучше поговорим о явных различиях. Из новинок появились USB3.0 и RS-232, при помощи которых можно получить видео в сжатом виде, а также собрать целый каскад подобных камер и через UART (RS232) полностью автоматизировать их наведение на участников конференции.

Как видите, современная PTZ-камера более надежна по конструктиву, имеет лучший сенсор и универсальна по способам подключения, но в остальном недалеко ушла от своей предшественницы. Кроме одного — цены, которая стала ниже в 5 раз. Поэтому сегодня мы видим всё больше и больше оборудованных ПК переговорных комнат, где данный PTZ-зверь уже перестал быть экзотикой.

Источник