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计算机新技术讲座 基于DSP的光电成像跟踪系统研究 STUDY ON OPTOELECTRONIC IMAGING AND TRACKING SYSTEM BASED ON DSP 摘 要 3 第一章 绪 论 4 1.1课题研究背景 4 1.2课题研究目的 4 1.3论文主要研究内容 4 第二章 光电成像跟踪系统总体设计方案 5 2.1 光电成像跟踪系统工作原理 5 2.2光电成像跟踪系统组成 5 2.3光电成像跟踪系统总体设计方案 6 2.4 PC机与DSP的通信设计 7 2.5转台的控制方案设计 8 第三章 系统硬件设计 9 3.1 DSP选型及TMS320LF2407简介 9 3.2 基于DSP的转台控制系统功能分析 10 3.3步进电机及其工作原理 11 3.4光电隔离模块 12 第四章 系统的软件设计与实现 13 4.1主程序设计 13 4.2系统初始化设置 13 4.3.串行通讯子程序 14 4.4脉冲输出子程序 15 4.5转台自适应变速控制算法 17 4.6光电编码器测角信号处理子程序 18 4.7上位机（PC机）人机界面设计 18 第五章 实验结果及控制系统的改进意见 19 5.1 仿真开发环境——CCS 19 5.2 DSP硬件仿真器 20 5.3实验系统介绍 21 5.4实验结果分析 21 5.5总结与展望 23 参 考 文 献 24 摘 要 本论文旨在研制一套光电成像跟踪系统，该系统能在实验室条件下实现对动目标的实时跟踪，为理解光电成像跟踪系统的构成和实际应用提供实验平台和原理演示平台。 本文阐述了光电成像跟踪系统原理与组成，论述了光电成像跟踪系统的设计和实现。 针对跟踪系统设备和系统指标要求，确定了跟踪控制系统结构：控制系统由上位机和下位机两级控制系统组成，上位PC机对CCD相机采集的图像进行光电图像处理并提供人机界面，下位机采用基于DSP芯片的实验系统实现二维转台的实时控制，二者之间通过RS232通信协议进行命令和数据的通讯。结合转台驱动元件——步进电机的矩频特性，对转台采用自适应控制策略，使二维转台的水平速度和垂直速度动态地改变，使得转台实时的跟踪目标，实现了高精度跟踪控制。 关键词：光电成像跟踪 DSP 自适应控制 变速控制 串行通信 步进电机 Abstract This thesis aims at developing an photoelectric imaging and tracking system. This system can achieve real-time tracking to moving object in laboratory. Finally a experiment platform and principle demo platform can be provided for the reserach of the structure and practical application of optoelectronic imaging and tracking system. The theory and technique of engineering application is expounded in this paper.The designer and implementer of optoelectronic imaging and tracking system is discussed in this paper. In accordance with the researching tracking equipments and requirement of system index, the tracking control structure is confirmed: the master-slave control structure. The master-slave control structure based PC and DSP experiment system. The PC accomplish the processing of optoelectronic image collected by CCD camera and implement the human-computer interface. The real time control of two-dimensional numerical turntable is achieved by DSP experiment system. The communication of command and data between PC and