小型遙控轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)設計
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2．3 程序設計
云臺驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)部分的控制程序主要流程是：上電初始化nRF403后，接收旋鈕旋轉(zhuǎn)幅度和方向的譯碼指令，以30 ms為周期執(zhí)行指令掃描以及電機角度信號采集；角度數(shù)字量化后，折算為旋轉(zhuǎn)目標角度和當前實際角度的相對誤差；計算需要旋轉(zhuǎn)的速度；驅(qū)動執(zhí)行PWM波可以通過內(nèi)部定時器，由I／O產(chǎn)生PWM波，載波頻率為20 kHz，不同速度對應不同的占空比信號，和另一路I／O產(chǎn)生電機旋轉(zhuǎn)的方向信號，寫成速度控制函數(shù)；簡易的位置閉環(huán)算法如圖4所示，實驗證明PID調(diào)節(jié)基本可以快速和穩(wěn)定的完成攝像頭定位功能。本文引用地址：http://www.2s4d.com/article/159467.htm
3 操作控制器設計
3．1 硬件電路設計
遙控操作控制端，同樣采用Silicon公司的C8051F020單片機作為微控制器，原理圖如圖5所示，旋鈕操作采集需要轉(zhuǎn)動指令信號讀入單片機A／D接口，由端口AIN0．0的A／D采樣，轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動幅度值，單片機掃描到該控制量后，將其編碼，以30ms周期發(fā)送數(shù)據(jù)，送至nRF403模塊DOUT，這樣指令就經(jīng)過模塊nRF403無線調(diào)制發(fā)射出去。單片機P6．6端口的控制信號TXEN端口的值設置TXEN=“1”時為發(fā)射狀態(tài)。在工作過程中，C8051F020單片機的P0．0與nRF403的DIN端口相連接，P0．1與nRF403的DOUT相連接。FREQ、F_PWR和TXEN分別由C8051F020單片機的其他管腳控制。接口關(guān)系如圖5。進行遙控操作時，需要發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過C8051F020單片機的P0．1也就是TXD端到達nRF403芯片的DIN端。協(xié)議與驅(qū)動云臺端互為編碼解碼方式。
3．2 程序設計
遙控端的程序功能，主要是采集旋鈕旋轉(zhuǎn)幅度和方向，通過端口AIN0．0的A／D采樣，應用系統(tǒng)自帶的A／D設置模塊，計算實時旋轉(zhuǎn)量，相對滿幅值進行量化，滿幅值對應鏡頭旋轉(zhuǎn)360度。通過P0．0和P0．1模擬通信數(shù)據(jù)時序，發(fā)送數(shù)據(jù)到nRF403的DIN端，經(jīng)過調(diào)制發(fā)送給驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。因此其程序主要任務是對旋鈕旋轉(zhuǎn)幅度數(shù)字量化，然后并按協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)，無線調(diào)制發(fā)射信號。
4 結(jié)束語
本文論述了搭建單片機和LMD18200的運動控制平臺，并通過無線收發(fā)芯片nRF403完成了遙控攝像機轉(zhuǎn)臺的控制功能。結(jié)果表明系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定性都較好，完全能滿足商用的基本要求。
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