一種基于單片機智能控制的云臺設計
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初始化主要是對單片機內部變量的賦值及輸入端、輸出端的清零。在無(wú)人闖入傳感器檢測區域時(shí)，單片機一直處于掃描輸入信號狀態(tài)，傳感器輸入到單片機的信號一直為低，當有人進(jìn)入任意傳感器檢測區域時(shí)，相應傳感器輸出為高電平，單片機開(kāi)始從P0口的低位到P1口高位逐位進(jìn)行信號檢測，當檢測到某位為高時(shí)，立即保留該值并與上一次保留的值或初始位置值進(jìn)行計算，得出現在人所在位置與上一位置的位置差。如果等于0則繼續掃描輸入信號；如果大于0則依據差值調用相應的函數控制步進(jìn)電機正轉一定的角度；如果小于0則依據差值的絕對值調用相應的函數控制步進(jìn)電機反轉一定的角度，從而帶動(dòng)攝像頭轉動(dòng)。始終使入侵者當前位置為攝像頭的視角范圍中心區域，從而實(shí)現智能全方位監控。水平和豎直步進(jìn)電機軟件控制流程相同，只是對采集信號的處理運算方式和電機轉動(dòng)角度不同。
4 功能測試
4．1 測試結果
在軟件調試成功后，進(jìn)行了實(shí)物制作，經(jīng)功能測試驗證達到設計要求。測試中監測了以云臺為中心八個(gè)方向，每個(gè)方向為45°的扇形區域，每個(gè)區域設兩個(gè)點(diǎn)，共16個(gè)點(diǎn)的信息，驗證了設計功能。圖5所示四幅圖像為有人進(jìn)入時(shí)，單片機自動(dòng)控制云臺轉動(dòng)時(shí)攝像頭(電腦攝像頭模擬)所拍攝的視屏部分畫(huà)面截圖。測試中以A1A2，B1B2，C1C2，D1D2，E1E2，F1F2，G1G2，H1H2分別代表八個(gè)方向，下標1表示距離中心最近的一圈探測點(diǎn)(如A1～H1)，下標2表示離中心稍遠的一圈探測點(diǎn)(如A2～H2)，16個(gè)點(diǎn)構成以云臺為圓心的極坐標系，在這16個(gè)位置中進(jìn)行測試，設攝像頭初始位置為A1區域。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/172707.htm
4．2 測試結果分析
從測試過(guò)程可以看出此云臺能實(shí)現智能控制監控攝像，將云臺的轉動(dòng)過(guò)程與人闖入的位置結合分析得出一些測試數據，表明該云臺能實(shí)現設計的功能，轉動(dòng)精確，表1所示為測試中的部分數據分析，其中一環(huán)表示下標為1，離云臺最近的探測點(diǎn)；二環(huán)表示下標為2，離云臺稍遠的探測點(diǎn)，水平代表水平方向，豎直代表上下方向。
無(wú)人進(jìn)入傳感器監測區域時(shí)，云臺上的攝像頭停留在初始位置不動(dòng)，當人從以云臺為中心的8個(gè)方向中任意方向進(jìn)入傳感器探測區域時(shí)，電機能帶動(dòng)攝像頭實(shí)現水平左右，豎直上下轉動(dòng)，始終使人處在攝像頭視角范圍的中心區域，實(shí)現全方位智能追蹤監控攝像。
經(jīng)過(guò)多次測試和數據分析表明，該智能控制云臺上電后能按設計要求進(jìn)入正常的工作狀態(tài)且準確度高，證實(shí)了方案的可行性和可靠性。
5 結語(yǔ)
設計主要以單片機為控制核心，結合人體紅外傳感器組成的多點(diǎn)信號采集電路和L298N驅動(dòng)電路去控制云臺，對進(jìn)入設防區域內移動(dòng)的入侵者進(jìn)行全方位自動(dòng)追蹤攝像。該云臺轉動(dòng)角度精度高，帶負載能力強，運行穩定，且無(wú)人時(shí)不工作，很節能。與現在市面上的高速球形和遠程控制云臺相比，該云臺具有智能方便，運行省電節能，生產(chǎn)成本低，易于維護等優(yōu)點(diǎn)。因此，利用該方法設計的云臺在經(jīng)過(guò)一定的加工處理后在智能控制、監控等領(lǐng)域有很強的實(shí)用價(jià)值和現實(shí)意義。
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