一种高精度云台控制器的设计.doc

摘要:现代云台控制系统多用于商城,公共场所等各种场合的视频监控领域,在拥有较高精度的前提下，简化了线路的数量,削减了不必要的支出成本。

本云台控制系统由单片机控制模块、键盘模块、电机驱动模块、远程控制模块组成，通过相应的软件设计，经过上位机实现功能界面，并通过上位机与下位机的信息通信对两个步进电机实现正转，反转，采用1602显示转动方向。云台控制系统的运行还有自动运行模式及手动运行模式，同时受上位机控制。按键或 PC输入信息，单片机接收后对输入信息进行处理，然后发出控制信号送至ULN2003A，以驱动步进电机运转。利用独立按键可以实现云台手动控制，利用计算机远程控制云台转动，增强了云台控制系统的实用性。

实践证明，基于单片机控制的步进电机比传统的步进控制器具有更好的性能，更加简单、方便、可靠。

关键词：AT89C51；步进电动机；精度控制；单片机

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究的背景和意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 本文研究的主要内容-2

2 云台-3

2.1云台概述-3

2.1.1 云台控制系统的内部结构-3

2.1.2云台控制系统的电机-4

2.2步进电机-4

2.2.1步进电机的工作原理-4

2.2.2 步进电机的重要技术指标-5

3总体方案-7

3.1云台控制系统设计方案-7

3.2云台控制系统的功能实现-8

4系统硬件设计-9

4.1 AT89C52单片机主要介绍-9

4.1.1 AT89C52 简介-9

4.2 单片机的最小系统-10

4.2.1 复位电路介绍-10

4.2.2 时钟电路介绍-11

4.2.3 供电的电路-11

4.3 RS232总线设计-12

4.4键盘-14

4.5 ULN2003A 驱动电路-15

4.6 显示模块-15

4.7步进电机电路-16

5云台软件的设计-18

5.1系统流程-18

5.2初始化模块-19

5.3延时模块-20

5.4串口中断模块设计-20

6 软件的调试部分-21

6.1 Keil软件程序编译-21

6.2 MSCOMM 插件-21

6.3 VB实现的远距离控制设计-21

7系统的故障及调试-23

7.1软件模块-23

7.2硬件部分-23

7.3系统结果-24

结论-25

参考文献-26

附录A 原理图和实物图-27

附录B 程序代码-28

致谢-31