毕业设计-基于单片机的云台控制系统设计.doc

毕业设计（论文） 基于单片机的云台控制系统设计 学 生： 学 号： 专 业：电气工程及其自动化 班 级： 指导教师： 摘 要 本论文在分析了云台结构和控制要求的基础上，设计了以AT89C52单片机为控制器的云台控制系统，同时通过RS-485总线的串口通信实现与PC机之间的通信。该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，并进行相应的软件设计、调试和仿真。 关键字: AT89C52；云台控制；步进电机；串口通信；仿真 ABSTRACT This paper design a Yuntai control system using AT89C52 MCU based on analysis of the Yuntai of the structure and its control requirements. And the same time realize communication of computer through serial communication of RS-485 bus. MCU control module, keyboard module, motor driver module and remote control module comprise the control system. And complete the corresponding software design, testing and simulation. Key word: AT89C52; Yuntai control; Stepper motor; Simulation ;Serial communication 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 引言 1 1.1 云台 1 1.2 单片机 1 1.3 本设计完成的任务 2 第2章 云台 3 2.1 云台概述 3 2.1.1 云台内部结构 3 2.1.2云台的性能指标 3 2.1.3云台电机 5 2.2 步进电机 6 2.2.1步进电机的工作原理 6 2.2.2 步进电机主要技术指标 8 第3章 总体方案 10 3.1云台控制系统简析 10 3.2控制系统实现 10 第4章 系统硬件设计 12 4.1 AT89C52单片机简介 12 4.1.1 AT89C52 12 4.1.2 AT89C52各引脚功能 13 4.1.3 AT89C52串口通信 15 4.1.4 AT89C52中断系统 16 4.2 单片机系统 18 4.2.1 复位电路 18 4.2.2 时钟电路 18 4.2.3 电源电路 19 4.3 ULN2003A驱动电路 19 4.4 RS485总线设计 21 4.4.1 RS-232/RS-485电平转换电路 21 4.4.2 RS-485终端单片机接口电路 22 4.5 键盘 23 第5章 软件基础 25 5.1 C语言简介 25 5.2 Keil 编译器 25 5.2.1 Keil 8051 C编译器简介 25 5.2.2 如何使用Keil软件开发 26 5.3 Proteus仿真软件 31 5.4 MSComm控件 37 5.4.1 基于VC的MSComm控件串口编程基本步骤 38 5.4.2 MSComm控件属性 38 5.5 Visual C++软件 38 第6章 系统软件设计 42 6.1 系统流程 42 6.2 初始化模块 43 6.3 键盘模块 44 6.4 延时模块 44 6.5 串口中断模块 44 6.6 步进电机动作模块 45 第7章 系统调试与运行 46 7.1 虚拟串口 46 7.2 Keil软件程序编译 46 7.3 Proteus仿真 47 第8章 结束语 49 致谢 50 参考文献 51 附录一 单片机程序源代码 53 附录二 上位机源程序 58 附录三 单片机云台控制系统电路原理图 60 第1章 引言 1.1 云台 安全监控是随着人们生活生产需求应运而生的一项安全技术，安防系统由前端、传输、信息处理/控制/显示/通信三大单元组成。云台系统作为前端转动控制部件，在整个系统中起到非常重要的作用。 摄像机云台是一种安装在摄像机支撑物上的工作平台，用于摄像机与支撑物之间的连接，同时它具有水平和垂直运动的功能，在云台水平、垂直运动的同时，它也带动摄像机做相同的运动，这样就可以通过控制云台的运动来控制摄像机的运动，它与摄像机配套使用能达到扩大监视范围的目的，提高了摄像机的使用价值。云台分为固定云台和电动云台，固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作