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。在無人闖入傳感器檢測區域時，單片機一直處于掃描輸入信號狀態，傳感器輸入到單片機的信號一直為低，當有人進入任意傳感器檢測區域時，相應傳感器輸出為高電平，單片機開始從P0口的低位到P1口高位逐位進行信號檢測，當檢測到某位為高時，立即保留該值并與上一次保留的值或初始位置值進行計算，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電機反轉一定的角度，從而帶動攝像頭轉動。始終使入侵者當前位置為攝像頭的視角范圍中心區域，從而實現智能全方位監控。水平和豎直步進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角度不同。
4 功能測試
4．1 測試結果
在軟件調試成功后，進行了實物制作，經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方向，每個方向為45°的扇形區域，每個區域設兩個點，共16個點的信息，驗證了設計功能。圖5所示四幅圖像為有人進入時，單片機自動控制云臺轉動時攝像頭(電腦攝像頭模擬)所拍攝的視屏部分畫面截圖。測試中以A1A2，B1B2，C1C2，D1D2，E1E2，F1F2，G1G2，H1H2分別代表八個方向，下標1表示距離中心最近的一圈探測點(如A1～H1)，下標2表示離中心稍遠的一圈探測點(如A2～H2)，16個點構成以云臺為圓心的極坐標系，在這16個位置中進行測試，設攝像頭初始位置為A1區域。本文引用地址：http://www.104case.com/article/172707.htm
4．2 測試結果分析
從測試過程可以看出此云臺能實現智能控制監控攝像，將云臺的轉動過程與人闖入的位置結合分析得出一些測試數據，表明該云臺能實現設計的功能，轉動精確，表1所示為測試中的部分數據分析，其中一環表示下標為1，離云臺最近的探測點；二環表示下標為2，離云臺稍遠的探測點，水平代表水平方向，豎直代表上下方向。
無人進入傳感器監測區域時，云臺上的攝像頭停留在初始位置不動，當人從以云臺為中心的8個方向中任意方向進入傳感器探測區域時，電機能帶動攝像頭實現水平左右，豎直上下轉動，始終使人處在攝像頭視角范圍的中心區域，實現全方位智能追蹤監控攝像。
經過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入正常的工作狀態且準確度高，證實了方案的可行性和可靠性。
5 結語
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信號采集電路和L298N驅動電路去控制云臺，對進入設防區域內移動的入侵者進行全方位自動追蹤攝像。該云臺轉動角度精度高，帶負載能力強，運行穩定，且無人時不工作，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，生產成本低，易于維護等優點。因此，利用該方法設計的云臺在經過一定的加工處理后在智能控制、監控等領域有很強的實用價值和現實意義。
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