QL511SA视频十字线字符叠加器模块用户手册说明书

QL511SA视频十字线字符叠加器模块用户手册V1.0

QL511SA视频字符叠加器模块（也叫OSD模块）是一款可以在视频画面上叠加十字线、文字以及其它图形的产品。模块主要芯片使用美国美信公司的OSD专用芯片及意法半导体公司的32位微处理器，产品稳定可靠、使用简单。内部备有丰富的接口资源，厂家可以接受用户的特殊功能开发定制。

■ 视频十字线叠加器模块有着广泛的用途

可作水准及水准面测量、位移、变形与倾斜测量、物体的表面形貌与立体测量、定向与定位、用于对目标的瞄准、可估测出目标的距离与大小、可估算出移动目标的运动速度和方向。包括视频监控、工业控制、军工瞄准、视频光学仪器、视频医疗仪器、航模车模机器人、辅助泊车系统、数据采集显示 、连接器脚平整度的检测及针脚的矫正、微焊接系统的显示定位、磁头生产线安装定位指示、印制电路板（PCB）补线机摄像机精确定位指示、水下摄像、井下监控、工装夹具的定西半球和数控铣床的仿真编程定位…。

■ 产品特点

· 多达22组十字线供用户选择，十字线为黑白色，其中11种满屏，11种1/3屏，有实线、虚线、圆心、方心、刻度、描黑边，不描边。

· 可键盘选择十字线样式，左右、上下可移动、开关、可存储掉电不丢失。也可用软件设定保存。

· 串口控制叠加器模块，提供RS232、外接RS485及TTL电平的串行接口。

波特率1200～115200BPS可自由设置，出厂默认波特率9600BPS

· 12 X 18点阵，最多可显示16行、每行30个字符，一屏共可显示480个字符。

· 256个出厂已固化的字符及图形，厂家提供字库编辑软件，用户可在线修改编辑任意字符或图形，用户修改好的字库在批量订货时

可由厂家代为固化，节省生产时间。

· 水平及垂直偏移可调整，可动态设置字符图形的多种属性包括：描边，反色、闪烁、黑底控制。

· 兼容PAL及NTSC制式，内置视频信号发生器，当无外部输入的视频信号将自动切换为内同步显示，外部输入的视频信号恢复正常又自动恢复外同步模式。

· 扫描时钟采用晶体稳频，在工业控制应用中可精准定位。

· 可单机连接，也可多节点联网，RS485接口最多可挂接255个模块。

· 厂家接受用户的特殊功能开发定制：厂家硬件预留了多种用户可能需要的硬件资源，可用于其他功能定制开发使用。

■ 技术指标

电源输入： +5V电源，允许误差±10%；

功率消耗: 0.5W （5V，100ma）

视频输入：1.0 V (Ｖp_p) 75欧

视频输出：1.0 V (Ｖp_p) 75欧

通讯接口： RS_232、RS_485）、TTL：TXD、RXD

工作温度：-40℃～+85℃

■ 外形尺寸（40mm X 26mm

X 6.5mm） 图中实物可能升级有所变化，以实物为准。

■ 串口应用测试软件界面

■ 引脚排列

K5(PIN1—PIN10)

引脚

标识

1

2

3

4

5

VIN

GND

GND

VOUT

RXD

说明

外部视频信号输入。

模拟地。

模拟地。

视频输出。

模块的UART接收端。

6

7

8

TXD

GND

+5V

模块的UART发送端。

电源地。

+5V电源输入端，电流<150MA。

K4(PIN20—PIN11)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

VBAT

RS2

RS3

RS5

厂家备用，实时时钟备用电池正极“+”引脚。

RS232数据发送端，内部已有电平转换可直接与标准RS232（DB9）的第2脚连接。

RS232数据接收端，内部已有电平转换可直接与标准RS232（DB9）的第3脚连接。

RS232数据地，可直接与标准RS232（DB9）的第5脚连接。

厂家备用，实时时钟备用电池正极“+”引脚。

RS485芯片的收发控制端，平时处于接收，低电平，发送时为高电平。

键盘地。连接键盘板接口的第5脚。

连接键盘板接口的第4脚。

连接键盘板接口的第3脚。

连接键盘板接口的第2脚。

连接键盘板接口的第1脚。

GND

一下为键盘板

■ 配套键盘的操作

键盘共7个按钮，分别为L（左移）、R（右移）、UP（上移）、DN（下移）、OK（确认/保存/开关）、MU（样式选择)、RT（取消/返回），按下上下左右键小于约200mS时为单步移动，当大于200mS时开始快速移动。

· 十字线样式选择：按MU按钮，选择十字线的样式，0～21循环显示。

· 十字线的调整：按L（左移）、R（右移）、UP（上移）、DN（下移）以调整十字线的中心位置，按RT取消返回原位置。

· 确认/保存/开关（OK）：这个按钮有两个功能：

① 平时作为十字线的开关，长按OK键超过1秒钟，就关闭十字线，再次按OK键恢复十字线显示。

② 当按样式选择MU键后，屏幕出现S0～S21时，如果这时按OK键，便保存了所选择的十字线样式、横向X及纵向Y的位置，每次开电源时屏幕便显示保存的十字线样

式及位置。

保存之前，按RT返回之前的保存样式及位置。

· 取消/返回：按此键取消之前的选择及调整，按RT键后，MU同时取消。

■ 通信协议1

QL511SA提供RS232以及RS485通信所需的TTL电平的串行控制接口。用户如需通过串口控制十字线或通过串口二次叠加字符可根据以下协议自行编写控制程序。

波特率1200～115200BPS可自由设置，出厂默认波特率9600BPS，

1起始位 + 8数据位 + 1停止位，无校验。用户可修改为其它参数：1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200(BPS)。可反复修改，永久保存。

□ 命令解释

D1 D2 D3 D4 …Dn

其中

D1：为起始码，固定为0x5A。

D2：为命令码。

D3：为地址码，有效地址码为1-0xff,0为广播地址。

D4：为后面紧跟的总字节数。

Dn：校验值， Dn值等于0 与 D1～Dn-1的异或值。

① 视频模式选择命令（F0）

格式：5AH F0H D3(地址码) 02H D5 Dxor

5AH: 为起始码

F0H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址0～FFH,0为广播地址

02H：表示后面紧跟的字节数为2个字节

D5：为视频模式参数，数值范围0～5。

D5=0表示： 设置为PAL模式,内外频自动切换

D5=1表示： 设置为PAL模式,仅使用内频

D5=2表示： 设置为PAL模式,仅使用外频

D5=3表示： 设置为NTSC模式,内外频自动切换

D5=4表示： 设置为NTSC模式,仅使用内频

D5=5表示： 设置为NTSC模式,仅使用外频

Dxor：校验值，其数值等于0与之前所以字节的异或值。

如：Dxor=0^5AH^F0H^D3^02H^D5

举例：视频模式设置为PAL模式,仅使用内频，假设设备地址码为1

则串口发送：5A F0 01 02 01 A8 （左边数据都为16进制）

其中A8=00 ^ 5A ^ F0 ^ 01 ^ 02 ^ 01

② 清屏、清行命令（F1）

格式：5AH F1H D3(地址码) 02H D5 Dxor

5AH: 为起始码

F1H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址0～FFH,0为广播地址

02H：表示后面紧跟的字节数为2个字节

D5：为视频模式参数，数值0～15表示第1～16行，大于15的数值表示清全屏。

Dxor：校验值，其数值等于0与之前所以字节的异或值。

举例：清全屏，假设设备地址码为1

串口发送：5A F1 01 02 10 B8（左边数据都为16进制）

举例：清第3行，假设设备地址码为1

串口发送：5A F1 01 02 02 AA（左边数据都为16进制）

③ 水平偏移量设置命令（F2）

格式：5AH F2H D3(地址码) 02H D5 Dxor

5AH: 为起始码

F2H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址0～FFH,0为广播地址

02H：表示后面紧跟的字节数为2个字节

D5：为水平偏移量，数值范围0～63，出厂默认值为48。

Dxor：校验值，其数值等于0与之前所以字节的异或值。

举例：设置水平偏移为48，假设设备地址码为1

串口发送：5A F2 01 02 30 9B（左边数据都为16进制）

④ 垂直偏移设置命令（F3）

格式：5AH F3H D3(地址码) 02H D5 Dxor

5AH: 为起始码

F3H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址0～FFH,0为广播地址

02H：表示后面紧跟的字节数为2个字节

D5：为水平偏移量，数值范围0～31，出厂默认值为31。

Dxor：校验值，其数值等于0与之前所以字节的异或值。

举例：设置垂直偏移为31，假设设备地址码为1

串口发送：5A F3 01 02 1F B5（左边数据都为16进制）

⑤ 按指定行列位置显示1-30个字符命令（F4）

格式：5AH F4H D3(地址码) D4 D5 D6 D7～Dn Dxor

5AH: 为起始码

F4H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址0～FFH,0为广播地址

D5：为指定行，数值范围0～15。

D6：为指定列，数值范围0～29。

D4：表示后面紧跟的字节数,包括D5一个字节、D6一个字节、D7～Dn的n-7+1个字符代码及一个Dxor校验字节。

Dxor：校验值，其数值等于0与之前所以字节的异或值。

举例：从第一行第二列开始显示：字库中的字符代码“07 08 09 ”，假设模块地址码为1

串口发送 ：5A F4 01 06 00 01 07 08 09 AE

⑥ 字符属性命令（F5）

格式：5AH F5H D3(地址码) 02H D5 D6 D7 Dxor

5AH: 为起始码

F5H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址0～FFH,0为广播地址

04H：表示后面紧跟的字节数为4个字节

D5: 为指定行，数值范围0～15。

D6: 为指定列，数值范围0～29。

D7：字符属性数值，数值范围0～6。

D7=0 原样

D7=1反色

D7=2闪烁

D7=3黑背景

D7=4反色+闪烁

D7=5反色+黑背景

D7=6闪烁+黑背景

Dxor：校验值，其数值等于0与之前所以字节的异或值。

举例：让第一行第二列的字符闪烁，假设设备地址码为1

串口发送 ：5A F5 01 04 00 01 02 A9

⑦ 复位叠加器命令（F6）

格式：5AH F6H D3(地址码) 01H Dxor

5AH: 为起始码

F6H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址0～FFH,0为广播地址

01H：表示后面紧跟的字节数为1个字节

Dxor：校验值，其数值等于0与之前所以字节的异或值。

举例

串口发送 ：5A F6 01 01 AC 即对地址码为1的叠加器复位

串口发送 ：5A F6 00 01 AC 即对所有的叠加器复位

⑧ 读出波特率地址码命令（F7）

格式：5AH F7H 00H 01H Dxor

5AH: 为起始码

E7H: 命令码

00H：为广播地址码，读波特率地址码只能单机连接。

01H：表示后面紧跟的字节数为 1 个字节

Dxor：校验值，其数值等于 0 与之前所以字节的异或值。

例如：串口发送：5A F7 00 01 AC

设备回应：3 个字节D1 D2 D3

D1：波特率代码0～7，分别对应波特率1200、2400、4800、 9600、19200、38400、57600、

115200(BPS)。

D2：地址码。

D3：校验值，0与D1、D2的异或值。

注意：发送端的波特率如与接收端不一致，则回应错误的3字节 00H 00H 01H

因此当发送端依次使用1200、2400、4800、 9600、19200、38400、57600、115200(BPS发送,直到得正确回应则为接收端的波特率。

⑨ 修改波特率地址码（F8）

格式：5AH F8H 00H 04H D1 D2 D3 Dxor

5AH: 为起始码

E8H: 命令码

00H：为广播地址码，写波特率地址码只能单机连接。

04H：表示后面紧跟的字节数为 4 个字节

D1：波特率代码0～7，分别对应波特率1200、2400、4800、 9600、19200、38400、57600、

115200(BPS)。

D2：地址码。

D3：当D3为0表示不保存；D3为1表示设置并保存，成功设备会重启。

Dxor：校验值，其数值等于 0 与之前所以字节的异或值。

例如：串口发送：5A F8 00 04 03 01 01 A5

成功设备回应：88H；失败设备回应：99H

*********************** 十字线操作专用通信协议 ****************************

十字线样式选择命令（E3）

格式：5AH E3H D3 02H D5 Dxor

5AH: 为起始码

E5H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址 0～FFH，0为广播地址。一般单机使用时选广播地址0。

02H：表示后面紧跟的字节数为 2 个字节

D5：表示十字线样式数据，0～21，共22种。

Dxor：校验值，其数值等于 0 与之前所以字节的异或值。 如：Dxor=0^5AH^E3H^0^02H^03H，Dxor=B8H 。

例如：串口发送：5A E3 00 02 03 B8；表示选择十字线样式3。

十字线开与关命令（E4）

格式：5AH E4H D3 02H D5 Dxor

5AH: 为起始码

E5H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址 0～FFH，0为广播地址。一般单机使用时选广播地址0。

02H：表示后面紧跟的字节数为 2 个字节

D5：表示十字线开关数据，0表示关，1表示开。

Dxor：校验值，其数值等于 0 与之前所以字节的异或值。 如：Dxor=0^5AH^E4H^0^02H^00H，Dxor=BCH 。

例如：串口发送：5A E4 00 02 00 BC；表示关闭十字线。

十字线按步移动命令（E5）

格式：5AH E5H D3 02H D5 Dxor

5AH: 为起始码

E5H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址 0～FFH，0为广播地址。一般单机使用时选广播地址0。

02H：表示后面紧跟的字节数为 2 个字节

D5：表示十字线移动方向参数。

D5=0BH 表示十字线左移。(串口发送: 5AH E5H 00H 02H 0BH B6H)

D5=0DH 表示十字线右移。(串口发送: 5AH E5H 00H 02H 0DH B0H)

D5=0EH 表示十字线上移。(串口发送: 5AH E5H 00H 02H 0EH B3H)

D5=07H 表示十字线下移。(串口发送: 5AH E5H 00H 02H 07H BAH)

Dxor：校验值，其数值等于 0 与之前所以字节的异或值。 如：Dxor=0^5AH^E5H^0^02H^0BH，Dxor=B6H 。

十字线按数值移动命令（E6）

格式：5AH E6H D3 05H D5 D6 D7 D8 Dxor

5AH: 为起始码

E5H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址 0～FFH，0为广播地址。一般单机使用时选广播地址0。

05H：表示后面紧跟的字节数为 5 个字节

D5：横向(X)数值高字节。横向数值不大于368。

D6：横向(X)数值低字节。

D7：纵向(Y)数值高字节。纵向数值不大于285。

D8：纵向(Y)数值低字节。

Dxor：校验值，其数值等于 0 与之前所以字节的异或值。

例如：串口发送：5A E6 00 05 00 AD 00 77 63；表示设置十字线于水平（X）173，垂直（Y）119的位置。

十字线样式及位置数据保存命令（E7）

格式：5AH E7H D3 01H Dxor

5AH: 为起始码

E7H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址 0～FFH，0为广播地址。一般单机使用时选广播地址0。

01H：表示后面紧跟的字节数为 1 个字节

Dxor：校验值，其数值等于 0 与之前所以字节的异或值。

例如：串口发送：5A E7 00 01 BC

读取十字线参数命令（E8）

格式：5AH E8H D3 01H Dxor

5AH: 为起始码

E5H: 命令码

D3：为地址码，其数值取决于要访问的设备地址 0～FFH，0为广播地址。一般单机使用时选广播地址0。

01H：表示后面紧跟的字节数为 1 个字节

Dxor：校验值，其数值等于 0 与之前所以字节的异或值。

例如：串口发送：5A E8 00 01 B3

设备回应：6 个字节D1 D2 D3 D4 D5 D6

D1：横向(X)数值高字节。横向数值不大于368。

D2：横向(X)数值低字节。

D3：纵向(Y)数值高字节。纵向数值不大于285。

D4：纵向(Y)数值低字节。

D5：十字线样式数据0～21。

D6：为校验值，为0与D1 D2 D3 D4 D5的异或值。

■ 编程注意事项

⒈ 上电初始化前需要适的延时一般100ms ～ 1000ms。

⒉ 选择合适视频模式

⒊ 设置合适的水平偏移及垂直偏移量。出厂时默认的水平偏移为48，垂直偏移为31。

⒋ 产品出厂时地址码初始多为1，波特率为9600bps,如果有多个模块联网，要先用厂家提供的"QL511S字符叠加器测试及字库编辑软件"给每个模块设置不同的地址码,及相同的波特率。