1、基于單片機實現攝像機運動控制系統的設計采納為核心設計的云臺控制器在監控場合能實現控制攝像機舉行大范圍、寬角度的移動，以使攝像機能夠達到臨近360°全景式攝像，且其在經濟性、靈便性、擴展性和可維護性等方面都具有獨特的優勢。1 系統總體結構系統由以下幾部分構成:單片機：設計的核心，在軟件的協作下實現對鍵盤所輸入信息的識別，按照輸入信息向云臺中的發出命令，使其實現正/ 反轉、速度控制、程序控制等功能，并將步進電機的轉速通過數碼管顯示出來;步進電機及驅動：負責云臺系統在豎直和水平兩個方向上的轉動，是系統的執行部件;鍵盤：外部信息的輸入器件，是控制人員指揮云臺系統工作的重要組成部分; 件：將步

2、進電機的實時轉速顯示出來，以便控制人員按照轉速來確定對云臺的控制策略。2 系統硬件設計硬件按系統功能劃分為步進電機及其驅動模塊、單片機及其外圍電路、鍵盤及顯示電路共三部分,系統硬件功能框圖1所示。2.1 步進電機控制及驅動模塊的挑選驅動器接收到脈沖信號之后，驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，它的旋轉是以固定的角度一步步運行的。可通過控制脈沖個數來控制角位移量，達到精確定位的目的；同時可通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，達到調速的目的。所選步進電機為兩臺混合式步進電機57byg250c，具有兩相/ 四相運行能力，四拍工作時步距角為1.8°，八拍為0.9°

3、。步進電機驅動模塊型號為hb202a，具備4/8 拍轉換控制信號、脫機（free）控制信號、輸入信號光電隔離等功能。設計中增強了一個脫機控制鍵，在浮現故障或調試時將兩臺電機置于脫機狀態，可手工調整步進電機。脫機控制鍵挺直與單片機int0 相接，設int0 為最高優先級，以便在故障時能快速實現脫機控制。因為不經過8279 而挺直接在單片機上，則必需設置鍵盤去顫動電路，以免使單片機產生誤操作。2.2 鍵盤及顯示電路設計鍵盤及顯示電路采納intel8279 來實現。鍵盤采納n鍵循回方式，顯示為8 位左端送入。8279 外接28 鍵盤和八位顯示器，采納編碼掃描方式。8279 的irq 和單片機的int

4、1相接，只要有鍵按下，就會申請中斷。當單片機外接12m 晶振時，ale 為2m，而其與clk 相連，所以其分頻指令字為34h。通過8279 所擴展的按鍵共16 個，8 個負責兩個方向上的步進電機的正反轉，8 個是功能鍵，分離負責步進電機的加減速、程序控制、步進電機的限位開關。3 系統軟件設計系統的軟件主要由初始化程序、鍵盤程序、速度控制程序、轉速檢測及顯示程序組成。除初始化程序外，其余程序均采納中斷工作方式，提高了cpu 的利用率。3.1 系統初始化程序設計先對單片機各中斷源舉行初始化，用法五個中斷源：int0、int1、t0、t1、t2，int0、t0、t1 為高優先級，int1、t2 為低

5、優先級。int0 申請中斷，則程序立刻使步進電機進入脫機控制程序，步進電機不再受單片機的控制，且是電平觸發，單片機始終執行脫機程序，直至外部觸發信號由操作人員手工撤銷，系統才復原正常工作。后設置t0、t1、t2 的工作方式，并寫入計數處置，開啟這幾個中斷源的允許位，打開cpu 中斷。3.2 鍵盤程序的設計鍵盤鍵按下后產生中斷申請，單片機響應中斷后，開頭執行中斷程序。從8279 內部將產生的鍵值讀出，并按照鍵值來執行相應的程序。cpu 接收到該信息后，并不立刻動作。為保證步進電機速度控制的穩定性，先保存該鍵值所對應的指令，在t0/t1 到達所設定的計數值之后，按一定的速度需要輸出脈沖時，再將該信

6、息送至步進電機。3.3 步進電機的速度控制軟件設計轉變驅動模塊cp 信號的頻率來轉變步進電機的轉速，轉變cp 信號的頻率可以通過定時/ 計數器來實現。先給定時/ 計數器裝載初置，后使其開頭運行，到達規定的時光后執行中斷程序，此時可將產生cp 信號的程序放在此中斷程序中，就達到了轉變步進電機轉速的目的。s52 內部的t0 和t1 分離對應了兩個步進電機的速度控制，其工作過程二所示。3.4 轉速檢測及顯示軟件設計采納定時計數法，在一定的時光內對單片機發送給步進電機的步進脈沖舉行計數。設單片機每50ms 檢測一次向步進電機所發出脈沖的個數n，n 與轉速之間有如下關系：只要將檢測到的脈沖數n 乘以3，就可以得到每分鐘的轉速。50ms 的定時由s52 內部的第三個定時/ 計數器t2 來實現。4 結束語單片機構成的云臺控制器不僅具有控制精度高、控制方式靈便、程序編制容易、功耗低、牢靠性高等特