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基于单片机的遥控无极变速电动云台设计
基于单片机的遥控无极变速电动云台设计
作者：姜存学;严开武
作者机构：江汉大学文理学院机电与建筑工程学部,武汉430056 来源：江汉大学文理学院学报
年：2010
卷：000
期：001
页码：P.57-58
页数：2
中图分类：TM921.1
正文语种：CHI
关键词：单片机;直流电动机;脉宽调制;云台
摘要：利用单片机与直流电动机调速技术设计出一种遥控无极变速电动云台，根据需要通过遥控器的操作手杆的位置自由控制云台电动机转动的速度快慢，使云台上的相机能够迅速准确跟踪所需要拍摄的对象。
摘要在现代电梯智能控制系统大多采用PLC智能控制，PLC具有稳定的多I/O 口输出控制，容易操作与调试，易于远程操作及监控等优点，但PLC造价高，市场上一般16点的PLC造价就至少上百元，而大多进口的西门子，欧姆龙系列就不用说了，故在小系统中，采用PLC控制不太合适。
本系统采用AT89C51进行智能控制，成本超低，但性能亦很稳定，并具有系统崩溃自锁功能，整体性能比利用PLC更优惠。
关键字：AT89C51，电机控制，24c02目录摘要 (1)目录 (2)一系统设计方案 (3)1.单片机控制系统总体框图 (3)2.电机驱动系统设计框图 (3)二元器件简介 (4)1.AT89C51的单片机简介 (4)（1）主要特性 (5)（2）管脚说明 (5)（3）振荡器特性 (8)（4）芯片擦除 (8)2.存储器24c02 (9)三电梯智能控制系统设计 (13)1.硬件电路设计 (13)（1）单片机最小系统 (13)（2）继电器控制电路的设计 (14)（3）红外检测系统 (14)（4）系统供电电源 (15)2.系统软件设计 (15)（1）软件介绍 (15)（2）程序流程图 (15)（3）程序清单 (16)四调试过程 (17)1.检测AT89C51运行否 (17)2.红外检测测试 (17)总结 (18)参考文献 (19)一系统设计方案1.单片机控制系统总体框图2.电机驱动系统设计框图二元器件简介1.AT89C51的单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
基于AT89C51的云台控制解码器设计
金鑫
【期刊名称】《湖南农机》
【年(卷),期】2012(039)011
【摘要】基于单片机的云台控制解码器设计是采用单片机以及串行通信技术设计合适的云台控制解码器.云台解码器是视频监控系统中的前端控制设备,实现控制摄像机及外围设备的控制器.通过解码器可实现对云台、变焦镜头、辅助开关等设备的控制.
【总页数】4页(P35-37,40)
【作者】金鑫
【作者单位】黄冈职业技术学院机电学院,湖北黄冈438002
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.基于AT89C51的云台控制解码器设计 [J], 金鑫;
2.基于双环结构的视觉伺服云台控制器设计 [J], Xiao Yang;Li Junhui;Wen Cheng
3.基于DSP+FPGA的云台控制电路设计 [J], 原东阳;洪华杰;杜卯春
4.基于布谷鸟搜索的伺服云台控制器设计 [J], 仇笑天
5.基于STM32两轴深水观测云台控制系统设计 [J], 任福深;王茜;刘均;张园
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基于51单片机的温度控制系统设计引言：随着科技的不断进步，温度控制系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
特别是在一些需要精确控制温度的场合，如实验室、医疗设备和工业生产等领域，温度控制系统的设计和应用具有重要意义。
本文将以基于51单片机的温度控制系统设计为主题，探讨其原理、设计要点和实现方法。
一、温度控制系统的原理温度控制系统的基本原理是通过传感器感知环境温度，然后将温度值与设定值进行比较，根据比较结果控制执行器实现温度的调节。
基于51单片机的温度控制系统可以分为三个主要模块：温度传感器模块、控制模块和执行器模块。
1. 温度传感器模块温度传感器模块主要用于感知环境的温度，并将温度值转换成电信号。
常用的温度传感器有热敏电阻、热敏电偶和数字温度传感器等，其中热敏电阻是最常用的一种。
2. 控制模块控制模块是整个温度控制系统的核心，它负责接收传感器传来的温度信号，并与设定值进行比较。
根据比较结果，控制模块会输出相应的控制信号，控制执行器的工作状态。
51单片机作为一种常用的嵌入式控制器，可以实现控制模块的功能。
3. 执行器模块执行器模块根据控制模块输出的控制信号，控制相关设备的工作状态，以实现对温度的调节。
常用的执行器有继电器、电磁阀和电动机等。
二、温度控制系统的设计要点在设计基于51单片机的温度控制系统时，需要考虑以下几个要点：1. 温度传感器的选择根据具体的应用场景和要求，选择合适的温度传感器。
考虑传感器的测量范围、精度、响应时间等因素，并确保传感器与控制模块的兼容性。
2. 控制算法的设计根据温度控制系统的具体要求，设计合适的控制算法。
常用的控制算法有比例控制、比例积分控制和模糊控制等，可以根据实际情况选择适合的算法。
3. 控制信号的输出根据控制算法的结果，设计合适的控制信号输出电路。
控制信号的输出电路需要考虑到执行器的工作电压、电流等参数，确保信号能够正常控制执行器的工作状态。
4. 系统的稳定性和鲁棒性在设计过程中，需要考虑系统的稳定性和鲁棒性。
基于ARM的电动云台控制器设计电动云台是一种被广泛应用于航拍、摄影、监控等领域的设备，它可以实现平稳移动和精确定位，为用户提供更好的拍摄和观测体验。
而电动云台的核心控制器在其中扮演着至关重要的角色。
本文将介绍一种基于ARM架构的电动云台控制器设计方案。
首先，我们选择ARM架构作为电动云台控制器的处理器。
ARM处理器以其低功耗、高性能和可靠性而闻名，非常适合嵌入式系统应用。
同时，ARM生态系统庞大且成熟，有丰富的软件和开发工具支持，这为我们的设计提供了便利。
接下来，我们需要考虑电动云台的功能需求。
一般来说，电动云台控制器的主要功能包括云台方向控制、速度调节、定位和稳定等。
针对这些功能，我们可以通过编程实现相应的算法，并在ARM处理器上运行。
例如，我们可以使用PID控制算法来实现云台的稳定性控制，通过读取传感器数据和用户输入，计算出合适的控制信号来保持云台的平衡。
在硬件设计方面，我们需要考虑云台控制器的接口和连接方式。
一般来说，电动云台需要与摄像机、遥控器和电源等外部设备进行通信和连接。
因此，我们可以在ARM处理器上集成多种通信接口，如UART、SPI和I2C，以便与其他设备进行数据传输和控制。
此外，我们还可以添加蓝牙或Wi-Fi模块，以实现无线控制和数据传输的功能。
最后，我们需要考虑电动云台控制器的软件开发和调试。
ARM处理器通常支持多种开发环境和编程语言，如Keil、GCC 和Python等。
我们可以使用这些工具来编写控制器的软件，并进行调试和测试。
同时，为了提高开发效率和代码可重用性，我们可以利用开源软件和库来加速开发过程。
综上所述，基于ARM的电动云台控制器设计方案具有较低的功耗、高性能和可靠性。
通过选择合适的ARM处理器、设计合理的软件和硬件架构，我们可以实现电动云台的稳定性控制、通信和连接功能。
这种设计方案能够为用户提供更好的拍摄和观测体验，为电动云台的应用领域带来更多可能性。
摘要根据此次论文的设计所研究的是单片机的云台控制系统设计，其实就是以单片机为控制器，设计一个云台控制系统，并且配合步进电机完成物体的水平竖直运动，使云台按期望的方式运行。
使用微控制器云台控制器构成不仅具有控制精度高，控制灵活，编程简单，功耗低，可靠性高，和一些新的微控制器更可在线编程，无需从工作环境的更新可以被剥离出来的微控制器，以方便软件维护以及如果需要，通过在上进行协同控制两个方向上预先设定的自动驱动电机。
关键词: STC单片机；云台控制；步进电机；液晶显示；并口通信；调试AbstractIn view of this thesis design is the study of the single chip microcomputer yuntai control system design, is actually with the single chip processor as the controller, a yuntai control system design, and cooperate with stepper motor complete horizontal vertical movement of the object, make yuntai run the ing single-chip computers.the yuntai controller not only has high control accuracy, flexible control, simple programming, low power consumption, high reliability, etc, and some new type single-chip microcomputer has more online programming function, without the single chip microcomputer program updates can be spun off from the work environment, convenient for software maintenance, and can according to need, by preprogrammed program automatically on the drive motor of the two directions of coordinated control.Key words:on STC microcontroller; Yuntai control; Stepping motor; Liquid crystal display; Parallel port communication; Debugging.目录第1章绪论 (1)1.1 云台 (1)1.2 单片机................................................................................ 错误！未定义书签。
单片机课程设计报告课题名称：云台姿态测量系统设计院系：专业班级：姓名：学号：二硬件设计2.1控制模块最小系统模块由单片机、晶振。
复位电路以及电源组成。
常用的单片机有AT系列和STC系列，都能满足方案需求，AT单片机的下载串口软件没找到，STC有配套使用的各种软件，而且成本低，性价比高。
综合考虑，为了方便编程调试与下载，选用STC系列。
可用的STC系列51单片机有89C51和89C52。
功能一样的前提下，89C52的ROM 更大，故最终选择STC89C52单片机。
最小系统模块的主要的功能是让单片机工作，STC89C52单片机有40个管脚，其中需要用到I/0接口有P0.0-P0.7，P1.0,P1.1。
18，19管脚接时钟信号（片内震荡），本次课设采用11.0592MHZ的晶振。
9管脚接复位输入端RST，由电容，电阻构成的上电复位电路。
20管脚接GND，40管脚接VCC（+5V）电源。
图2.1 STC89C52管脚图图2.2 51单片机最小系统图2.2显示模块市面上显示屏种类繁多，有LCD1602，12232，12864，Nokia5110等一系列显示屏，综合分析比较，本次课设，只需要显示三轴的角度值，简单的ASC2码字符显示，1602显示屏很好的满足的需求，而且操作简单，成本低廉，性价比极高。
因此最终选取LCD1602用来显示。
图2.3 LCD1602显示屏管脚图图2.4 LCD1602实物图2.3传感器模块传感器的选择：方案一：使用ENC-03陀螺仪进行方位测量，工作电压为2.7-5.3V。
配合AD转换芯片ADC0804进行采样的模拟量转化为数字量，再传给单片机进行数据处理。
方案二：使用L3G4200D三轴陀螺仪进行方位测量，其内部自带AD转换，直接输出数字信号，工作电压为2.4-3.6V。
比较：方案一需要在转轴部分安装传感器，并且采集的是模拟量，需要外加ADC 芯片进行转换，比较麻烦和不稳定。
基于AVR单片机的电动云台控制器设计
电动云台是一种用于摄影、舞台灯光以及监控等领域的设备，它能够实现云台的旋转和倾斜，从而实现摄影机或其他设备的远程控制。
为了实现对电动云台的精确控制，本文设计了一种基于AVR单片机的电动云台控制器。
首先，本文选用了AVR单片机作为控制芯片。
AVR单片机具有功耗低、成本低以及易于编程等优势，非常适合作为电动云台控制器的核心芯片。
其次，本文设计了电动云台的控制电路。
该电路包括电机驱动模块、编码器模块以及传感器模块等。
电机驱动模块用于控制电动云台的旋转和倾斜，编码器模块用于测量电动云台的角度，传感器模块用于获取环境信息，如温度、湿度等。
在软件设计方面，本文采用了嵌入式C语言进行编程。
首先，通过编程将AVR单片机与各个模块进行连接，实现数据的传输和控制信号的输出。
其次，设计了电动云台的控制算法。
通过计算电动云台的角度和目标角度之间的差值，控制电机驱动模块的输出，从而实现对电动云台的精确控制。
最后，本文还设计了用户界面，用户可以通过界面输入目标角度，并实时监测电动云台的运动状态。
为了验证设计的有效性，本文进行了实验。
实验结果表明，基于AVR单片机的电动云台控制器能够实现对电动云台的精确控制。
无论是旋转还是倾斜，电动云台都能够按照设定的角度进行运动，并且能够快速响应用户的操作指令。
综上所述，本文设计了一种基于AVR单片机的电动云台控制器。
通过合理的硬件设计和软件编程，实现了对电动云台的精确控制。
这种控制器具有功耗低、成本低以及易于编程等优势，有望在摄影、舞台灯光以及监控等领域得到广泛应用。
摘要近年来，视频监控得到了迅速发展，其应用范围越来越广。
为扩大监控范围，改善监控视野，可以借助于云台，即把摄像机装在云台上，通过云台转动带动摄像机旋转，同时可以控制摄像机镜头的参数。
云台在监控系统中起着关键的作用，它直接反映监控系统的监控指标。
本文设计了一种基于AT89C52单片机的电动云台控制器。
该控制器能够接收控制台的控制命令，控制云台的垂直运动和水平运动，以及摄像机的聚焦/散焦，变倍近远、光圈变力小，以调整摄像机的视野.本文在介绍课题的应用背景的基础上，重点分析了云台所具备的功能，并针对这些功能提出了本设计的实现方案。
在软件程序设计中，简要介绍了串行通讯的基本知识和详细说明了应用于云台中的通讯协议PELCO-D和PELCO-P等协议，并在此基础上设计了各部分的软件流程图。
最后阐述了本设计所采用的有关软件可靠性方面的措施。
通过调试、系统的实际运行，验证了本设计运行稳定，实现了云台的上下左右旋转，实现了对镜头聚焦、变倍、光圈的控制。
达到了预期的应用目标。
关键词：云台，协议,监控系统，解码器ABSTRASCTIn recent years, the development of video surveillance is rapid, the range of applications become wide. In order to expand the scope of monitoring and improve the monitoring of vision, The pan/tilt/zoom (PTZ) can be used, which means to put a camera on a PTZ and to control the PTZ camera rotating. At the same time, the parameters of the camera lens can be controlled. The PTZ play a key role in the monitoring system, it reflects the performance of monitoring system.In this paper, a controller for electric PTZ, which is based on microcomputer AT89C52 and applied in explosion-proof PTZ system, has been designed. It can receive commands from the controller, which control the PTZ motion, the camera, NEAR/FAR, TELE/WIDE, Close/Open. The parameters of the camera can be saved in memory.First of all, the background of the subject, the classification of PTZ and the development of PTZ Controller are introduced. The functions of PTZ are analyzed. A program for these functions is proposed. Secondly, the entire process in detail about software is described. In the process of software design, the basic concepts of serial communication and both the PELCO-D and PELCO-P protocol are introduced. The main software programs and subroutine are finished. Finally, the reliability design about software is described.Through the actual running of the system, it is proofed that the system runs stable. The PTZ rotating and the parameters of the camera lens and Preset function can be controlled. The goal of the expected is achieved.KEY WORDS: pan/tilt/zoom, protocol, monitoring system, decoder前言云台控制器是视频监控系统中重要的前端控制设备，它接收中心控制设备发送的串行编码信号，通过软件解码后驱动不同的硬件电路，以控制云台、镜头、辅助照明灯光、雨刷等操作，能方便地跟踪被监控目标。
