云台一般分两类，一类是做高速作业的球形摄像机，价格昂贵;另一类是以两个沟通或直流电机组成的装置渠道，通过操控体系在远端能够操控其水平缓笔直方向的滚动，完成全方位监控，这样的云台操控起来费时吃力，不节能。为此，在做必定的市场调研后，结合已有技术规划出一款依据单片机智能操控的云台。该云台能依据设防区域内装置的多个传感器
收集的信息去操控由步进电机组成的云台滚动，只需入侵者进入设防区域云台就作业，人移动超越必定的间隔，电机就转带动摄像头滚动，始终保持人在监控摄像头的视角规模中心区域。整个作业进程全智能化，无需人操作，且步进电机易于操控滚动度数，滚动精确，可完成全方位精确监控摄像，使用便利节能。
体系组成
该智能操控云台体系首要由人体红外传感器、主控芯片、驱动电路、四相步进电机组成，框图如图1所示。在该体系中，多个传感器以云台为中心组成多点信号监测电路，收集云台四周(规划为八个方向，每个方向为45°的扇形区域)的多点数据，输入主控芯片进行数据核算处理，主控芯片再输出必定数量的脉冲给步进电机驱动电路，然后驱动步进电机带动摄像头滚动必定的视点，完成全方位主动追寻监控。
主控芯片与驱动电路
AT89C52是Atmel公司出产的低电压，高性能CMOS微处理器，片内带8 KB的可重复擦写只读程序存储器，共有4个八位I/O接口，功用强大。L298N是SGS半导体公司出产的步进电机专用操控芯片，能发生四相操控信号，输出功率强，可用于操控两相、三相和四相步进电机，易于与单片机结合，完成单片机操控。
规划中以AT89C52为主控芯片，在软件的合作下用P0，P1口作为传感器信号输进口，扫描多点(规划为16点，也可视具体情况扩展)红外传感器的监测信息，信息经运算处理后，通过P2口输出脉冲给L298N组成的电机驱动电路来驱动电机滚动必定的视点，然后带动云台上的摄像头滚动必定视点(水平方向为 45°的倍数，最小45°，最大315°;竖直方向为15°的倍数，最小15°，最大75°，可通过软件修正)，完成主动操控。电机选用四相步进电机，每个电机用四位I/O口操控，所以P2口低四位操控水平方向电机，高四位操控竖直方向电机。水平缓竖直方向电机除滚动视点不同，驱动原理彻底相同。
图2所示为主控芯片与水平方向驱动电路，在电路中为防止电机作业时对单片机的搅扰，驱动中参加反相器和光耦进行阻隔，使单片机安稳牢靠作业。
人体红外传感器收集电路
PIR是一种能以非触摸办法检测出人体或动物辐射的红外线能量改变并将其转换成电压信号输出的传感器。BIS0001是一种高性能的信号处理集成电路，由运算扩大器、电压比较器、延迟时刻和封闭时刻定时器等构成，它与PIR和少数外接元器件可构成被动式的人体红外传感器收集电路。
图3所示为人体红外传感器信号监测电路，电路中PIR选用LHl778来监测人体红外信号，收集的信号经BIS0001扩大处理后以凹凸电平的办法输出给单片机运算处理，然后完成对设防区域的信号收集。规划的监测电路中可通过调理精细电位器Rp1调理PIR探头的灵敏度，完成对感应间隔的操控，默以为5 m;调理Rp3操控信号的输出延时时刻(Tx)，Tx≈49 152×R8Rp3C5，默以为Tx≈1 s;调理Rp2操控信号的输出封闭时刻(Ti)，监测电路在这个时刻里输出低电平，Ti≈24×R5Rp1C7，默以为1.2 s，所以结合Tx和Ti可操控监测电路的勘探周期。什物中对PIR探头做了两种处理以完成对其监测面积的操控。当套用克己的金属框时可完成对半径为5 m，45°的扇形区域的勘探，套用内径为7cm的空心金属套筒时，勘探规模变成一条长约5 m的直线。经屡次验证证明该传感器到达规划功用。
摄像头装置渠道
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环操控元件，电机的转速、中止方位取决于脉冲信号的频率和脉冲数，精度高，且步距角越小，输出转矩越大，带负载才能越强。规划中选用四相步进电机，它有三种作业办法：单四拍、双四拍、八拍，四拍时步距角为1.8°，八拍时步距角为0.9°。考虑到对步距精度高和输出转矩大的要求，使电机作业于八拍办法，按(A-AB-B-BC-C-CD-D-AD-A)顺次通电，电机正转，反方向通电就回转，可通过操控每个脉冲之间的通电时刻来操控电机转速。摄像头装置渠道由一个竖直放置和一个水平放置的步进电机组成，即云台，可完成上下和左右滚动，然后带动摄像头完成全方位监控。
测验成果
在软件调试成功后，进行了什物制造，经功用测验验证到达规划要求。测验中监测了以云台为中心八个方向，每个方向为45°的扇形区域，每个区域设两个点，共 16个点的信息，验证了规划功用。图5所示四幅图画为有人进入时，单片机主动操控云台滚动时摄像头(电脑摄像头模仿)所拍照的视屏部分画面截图。测验中以 A1A2，B1B2，C1C2，D1D2，E1E2，F1F2，G1G2，H1H2别离代表八个方向，下标1标明间隔中心最近的一圈勘探点(如 A1～H1)，下标2标明离中心稍远的一圈勘探点(如A2～H2)，16个点构成以云台为圆心的极坐标系，在这16个方位中进行测验，设摄像头初始方位为 A1区域。
无人进入传感器监测区域时，云台上的摄像头停留在初始方位不动，当人从以云台为中心的8个方向中恣意方向进入传感器勘探区域时，电机能带动摄像头完成水平左右，竖直上下滚动，始终使人处在摄像头视角规模的中心区域，完成全方位智能追寻监控摄像。通过屡次测验和数据分析标明，该智能操控云台上电后能按规划要求进入正常的作业状况且精确度高，证明了计划的可行性和牢靠性。
规划首要以单片机为操控中心，结合人体红外传感器组成的多点信号收集电路和L298N驱动电路去操控云台，对进入设防区域内移动的入侵者进行全方位主动追寻摄像。该云台滚动视点精度高，带负载才能强，运转安稳，且无人时不作业，很节能。与现在市面上的高速球形和长途操控云台比较，该云台具有智能便利，运转省电节能，出产成本低，易于保护等长处。因而，使用该办法规划的云台在通过必定的加工处理后在智能操控、监控等范畴有很强的实用价值和现实意义。
