一種基于單片機(jī)智能控制的云臺設(shè)計(jì)
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初始化主要是對單片機(jī)內(nèi)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(qū)域時(shí)，單片機(jī)一直處于掃描輸入信號狀態(tài)，傳感器輸入到單片機(jī)的信號一直為低，當(dāng)有人進(jìn)入任意傳感器檢測區(qū)域時(shí)，相應(yīng)傳感器輸出為高電平，單片機(jī)開始從P0口的低位到P1口高位逐位進(jìn)行信號檢測，當(dāng)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(jì)算，得出現(xiàn)在人所在位置與上一位置的位置差。如果等于0則繼續(xù)掃描輸入信號；如果大于0則依據(jù)差值調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)一定的角度；如果小于0則依據(jù)差值的絕對值調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)控制步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)一定的角度，從而帶動(dòng)攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)。始終使入侵者當(dāng)前位置為攝像頭的視角范圍中心區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)智能全方位監(jiān)控。水平和豎直步進(jìn)電機(jī)軟件控制流程相同，只是對采集信號的處理運(yùn)算方式和電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度不同。
4 功能測試
4．1 測試結(jié)果
在軟件調(diào)試成功后，進(jìn)行了實(shí)物制作，經(jīng)功能測試驗(yàn)證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。測試中監(jiān)測了以云臺為中心八個(gè)方向，每個(gè)方向?yàn)?5°的扇形區(qū)域，每個(gè)區(qū)域設(shè)兩個(gè)點(diǎn)，共16個(gè)點(diǎn)的信息，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)功能。圖5所示四幅圖像為有人進(jìn)入時(shí)，單片機(jī)自動(dòng)控制云臺轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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，F(xiàn)1F2，G1G2，H1H2分別代表八個(gè)方向，下標(biāo)1表示距離中心最近的一圈探測點(diǎn)(如A1～H1)，下標(biāo)2表示離中心稍遠(yuǎn)的一圈探測點(diǎn)(如A2～H2)，16個(gè)點(diǎn)構(gòu)成以云臺為圓心的極坐標(biāo)系，在這16個(gè)位置中進(jìn)行測試，設(shè)攝像頭初始位置為A1區(qū)域。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/172707.htm
4．2 測試結(jié)果分析
從測試過程可以看出此云臺能實(shí)現(xiàn)智能控制監(jiān)控?cái)z像，將云臺的轉(zhuǎn)動(dòng)過程與人闖入的位置結(jié)合分析得出一些測試數(shù)據(jù)，表明該云臺能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，轉(zhuǎn)動(dòng)精確，表1所示為測試中的部分?jǐn)?shù)據(jù)分析，其中一環(huán)表示下標(biāo)為1，離云臺最近的探測點(diǎn)；二環(huán)表示下標(biāo)為2，離云臺稍遠(yuǎn)的探測點(diǎn)，水平代表水平方向，豎直代表上下方向。
無人進(jìn)入傳感器監(jiān)測區(qū)域時(shí)，云臺上的攝像頭停留在初始位置不動(dòng)，當(dāng)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(qū)域時(shí)，電機(jī)能帶動(dòng)攝像頭實(shí)現(xiàn)水平左右，豎直上下轉(zhuǎn)動(dòng)，始終使人處在攝像頭視角范圍的中心區(qū)域，實(shí)現(xiàn)全方位智能追蹤監(jiān)控?cái)z像。
經(jīng)過多次測試和數(shù)據(jù)分析表明，該智能控制云臺上電后能按設(shè)計(jì)要求進(jìn)入正常的工作狀態(tài)且準(zhǔn)確度高，證實(shí)了方案的可行性和可靠性。
5 結(jié)語
設(shè)計(jì)主要以單片機(jī)為控制核心，結(jié)合人體紅外傳感器組成的多點(diǎn)信號采集電路和L298N驅(qū)動(dòng)電路去控制云臺，對進(jìn)入設(shè)防區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的入侵者進(jìn)行全方位自動(dòng)追蹤攝像。該云臺轉(zhuǎn)動(dòng)角度精度高，帶負(fù)載能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，且無人時(shí)不工作，很節(jié)能。與現(xiàn)在市面上的高速球形和遠(yuǎn)程控制云臺相比，該云臺具有智能方便，運(yùn)行省電節(jié)能，生產(chǎn)成本低，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。因此，利用該方法設(shè)計(jì)的云臺在經(jīng)過一定的加工處理后在智能控制、監(jiān)控等領(lǐng)域有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
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