云台控制系统.doc

基于单片机的云台控制系统设计
本论文在分析了云台结构和控制要求的基础上,设计了以AT89C52单片机为控制器的云台控制系统,同时通过RS-485总线的串口通信实现与PC机之间的通信。该控制系统由单片机控制模块、键盘模块、电机驱动模块、远程控制模块组成,并进行相应的软件设计、调试和仿真。
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第1章引言 1
云台 1
单片机 1
本设计完成的任务 2
第2章云台 3
云台概述 3
云台内部结构 3
3
5
步进电机 6
6
步进电机主要技术指标 8
第3章总体方案 10
10
10
第4章系统硬件设计 12
AT89C52单片机简介 12
AT89C52 12
AT89C52各引脚功能 13
AT89C52串口通信 15
AT89C52中断系统 16
单片机系统 18
复位电路 18
时钟电路 18
电源电路 19
ULN2003A驱动电路 19
RS485总线设计 21
RS-232/RS-485电平转换电路 21
RS-485终端单片机接口电路 22
键盘 23
第5章软件基础 25
C语言简介 25
Keil 编译器 25
Keil 8051 C编译器简介 25
如何使用Keil软件开发 26
Proteus仿真软件 31
m控件 37
m控件串口编程基本步骤 38
m控件属性 38
Visual C++软件 38
第6章系统软件设计 42
系统流程 42
初始化模块 43
键盘模块 44
延时模块 44
串口中断模块 44
步进电机动作模块 45
第7章系统调试与运行 46
虚拟串口 46
Keil软件程序编译 46
Proteus仿真 47
第8章结束语 49
致谢 50
参考文献 51
附录一单片机程序源代码 53
附录二上位机源程序 58
附录三单片机云台控制系统电路原理图 60
第1章引言
云台
安全监控是随着人们生活生产需求应运而生的一项安全技术,安防系统由前端、传输、信息处理/控制/显示/通信三大单元组成。云台系统作为前端转动控制部件,在整个系统中起到非常重要的作用。
摄像机云台是一种安装在摄像机支撑物上的工作平台,用于摄像机与支撑物之间的连接,同时它具有水平和垂直运动的功能,在云台水平、垂直运动的同时,它也带动摄像机做相同的运动,这样就可以通过控制云台的运动来控制摄像机的运动,它与摄像机配套使用能达到扩大监视范围的目的,提高了摄像机的使用价值。云台分为固定云台和电动云台,固定云台适用于监视范围不大的情况,在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度,达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视,它可以扩大摄像机的监视范围。目前这两类云台广泛应用于各种场所,固定云台适用于小范围的监视;电动云台适用于对大范围进行扫描监视,它可以扩大摄像机的监视范围。电动云台是由两台执行电动机来实现,电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下,云台上的摄像机既可自动扫描监视区域,也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。步进电机作为云台的转动器件,它的工作可靠性直接影响了云台的质量。
目前国内外的云天控制技术系统已经相当的成熟,它给人们的生产生活带来了极大的便利,为人们的生命财产安全提供了相当大的保障。云台系统已经运用到了生活的几乎每一个场所,当需要对某个地方进行实时监控时,就可以很方便的运用其代替人力,很大程度上降低了人力资源,并且还可以根据需要进行远程监控,这一点在生活中是及其有利的,它很大程度上节约了时间。目前市面上所生产的云台控制器,大都采用一体化设计,这种设计方法具有密封性能好、集成度高便于安装等优点。
单片机
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、
内部和外部总线系统。单片机是将中央处理器,随机存储器,只读存储器,定时器芯片和I/O接口电路集成于一个芯片上的微控制器。单片机以其价格低