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基于STM32低功耗云台控制系统设计

更新时间：2020-03-23 02:35:43 大小：11M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：stm32 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着经济社会的发展，人们对公共安全的重视，视频监控技术得到了迅速发展并逐步开始应用于各个领域。为了扩大监控视野，便于远程操作，常借助于云台，即把摄像机安装在云台上，通过云台转动来带动摄像头转动，同时可通过云台控制协议设置摄像机镜头参数，云台在监控系统中起着非常重要的作用。而现有的云台控制系统普遍采用步进电机来作为驱动源，存在着稳定性差、功耗大、计数不准确等缺点，而采用体积小，节能环保的直流电机作为驱动源的云台控制系统成为研究的热点，并且具有广阔的应用前景。

    本文提出以低功耗云台设计为出发点的系统设计方案。以现有的单片机技术和控制理论为依托，研究如何从硬件和软件两方面，对系统进行低功耗设计。硬件核心处理器采用的是意法半导体公司的STM32F107芯片，该芯片使用高性能且低功耗的ARMCortex-M3处理器。云台驱动源采用低功耗的直流电机，在角度计数方面配合OMRON旋转编码器实现了云台的精确定位功能。软件方面依靠意法半导体公司开放的电机驱动代码为支撑，程序设计采用结构灵活的模块方式。

    论文采用模块化的设计理念，以STM32处理器为核心，通过外围电机驱动电路来驱动直流电机，实现电机的正转与反转，同时由直流电机的特性曲线可知，直流电机的转速与其电枢两端的电压成正比，根据这一特性可通过STM32单片机PWM外设接口控制直流电机的转速，借助于高精度OMRON角度编码器可以精确记录云台转动的角速度，当云台转动过快或过慢时，通过OMRON角度编码器输出反馈作用于STM32微控制器，STM32微控制器根据为角速度编写的PID算法来调节PWM输出，保证了云台的匀速、稳定、精确运行。论文最后测试了整体的功能和性能，从结果数据上验证了基于STM32低功耗云台控制系统的优势。

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