专利名称：飞行器航拍云台控制器的制作方法
技术领域：
飞行器航拍云台控制器
技术领域：
本实用新型涉及ー种飞行器航拍控制领域，尤其是一种飞行器航拍云台控制器。背景技木在航空摄影中，由于通用飞行器以性价比高、起降灵活，环境条件宽等优点，以通用飞行器为载体的航拍云台越来越多，相对应的控制器也是各不相同，大多数云台控制器，控制方法単一，只能实现人为的遥控功能，不能实现全自动化操作，航拍相机无法保持始終垂直向下拍摄。因此，航拍影像质量一致性较差，后期处理比较困难。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述现在技术存在的不足，提供ー种可以使飞行器航 拍云台始終保持水平，调节精确，且拍摄准确稳定的飞行器航拍云台控制器。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是飞行器航拍云台控制器，包括控制模块、传感器、X轴调节电机、Y轴调节电机和Z轴调节电机，所述传感器采样飞行器航拍云台的姿态信息传送至所述控制模块，所述控制模块控制所述X轴调节电机、Y轴调节电机和Z轴调节电机，用于调节所述飞行器航拍云台，所述控制模块处理传感器反馈的X轴、Y轴和Z轴姿态信息后，通过启动X轴调节电机、Y轴调节电机或Z轴调节电机调整飞行器航拍云台的姿态，使飞行器航拍云台始終保持水平，以保证拍摄的准确性和图像质量。所述传感器选用三轴加速度计，所述三轴加速度计优选具有小尺寸、薄型、低功耗、完整等优点的型号为ADXL335的三轴加速度计。所述控制模块通过脉冲宽度调制(PWM)信号控制所述X轴调节电机、Y轴调节电机或者Z轴调节电机，使得航向的调节更加精确。所述控制模块集成有定时拍摄单元，所述定时拍摄单元可以为定时器，且所述定时器采用O重复定时方式控制快门，即定时2s、200ms采用ー个定时器。所述控制模块通过驱动芯片型号为HP2630或者L298P的高速光耦隔离输出和输入X轴调节电机、Y轴调节电机和Z轴调节电机，确保电机驱动电路不会影响控制电路。所述控制模块的主控芯片型号为Atmegal28L。所述控制模块上设置有液晶显示屏，用于显示飞行器航拍云台姿态。飞行器航拍云台控制器的控制方法，其步骤包括，传感器采集飞行器航拍云台的姿态信息传输至控制模块处理，控制模块向所述X轴调节电机、Y轴调节电机或Z轴调节电机输出控制信号，调整飞行器航拍云台的姿态。所述控制模块采用PID控制器(比例积分微分控制器)控制所述X轴调节电机、Y轴调节电机，采用P控制器(比例积分控制器)控制所述Z轴调节电机，使得云台的姿态调整及吋。与现有技术相比，本实用新型有如下优点控制模块可针对云台XYZ三个轴向姿态进行控制，由三轴加速度传感器采样相机平台姿态数据，经过AD采样及其后续处理，控制器内部处理芯片根据控制模型计算输出直流減速电机控制信号，使控制平台在減速电机的驱动下始終保持水平，对航向的调节采用了 PWM的脉宽调制，使得航向的调节更加精确；同时该控制器集成了相机连续定时拍摄功能，定时精确度高，拍摄准确稳定。本实用新型采用定时器O重复定时方式控制快门，即定时2s、200ms采用ー个定时器；采用高速光耦HP2630隔离输出和输入，确保电机驱动电路不会影响控制电路；采用了Atmegal28L内部2. 56V的基准电压，确保ADC基准电压不会随电源的电压变化而变化，采样数据更稳定，误差更小；软件模块化设计 ，系统分为电机驱动文件、TFT显示文件(显示调用了部分GUI函数方便以后二次开发)和模块初始化文件，方便软件维护更新。
图I为本实用新型飞行器航拍云台控制器的结构示意具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细的说明。飞行器航拍云台控制器，如图I所示，其包括控制模块I、传感器8、X轴调节电机
7、Y轴调节电机5和Z轴调节电机6，所述传感器采样飞行器航拍云台姿态信息，传送至所述控制模块1，所述控制模块I控制所述X轴调节电机7、Y轴调节电机5和Z轴调节电机
6。所述控制模块I处理传感器8反馈的飞行器航拍云台姿态信息后，通过控制X轴调节电机7、Y轴调节电机5或Z轴调节电机6调整飞行器航拍云台的姿态，使飞行器航拍云台始终保持水平，以保证拍摄的准确性和图像质量。所述控制模块I可以通过导线直接与所述X轴调节电机7、Y轴调节电机5和Z轴调节电机6连接，也可以通过无线模块来连接。所述X轴调节电机7、Υ轴调节电机5和Z轴调节电机6分别与所述飞行器航拍云台相应的X轴、Y轴和Z轴连接，通过调整X轴、Y轴和Z轴来调整飞行器航拍云台的姿态。其中所述传感器8选用三轴加速度计，所述三轴加速度计优选具有小尺寸、薄型、低功耗、完整等优点的型号为ADXL 335的三轴加速度计。在所述控制模块8上设置有液晶显示屏3，用于显示飞行器航拍云台姿态。所述液晶显示屏3为分辨率为240*320的TFT模块。所述控制模块I的采用Atmegal28L 8位高速低功耗芯片，集成控制相机定时拍摄功能和TFT界面显示功能；系统提供良好的人机操作接ロ，方便云台的姿态调整參数及定时时间设置。且所述控制模块8集成有定时拍摄单元2，所述定时拍摄单元2可以为定时器，且所述定时器采用O重复定时方式控制快门，即定时2s、200ms采用ー个定时器。所述控制模块8通过脉冲宽度调制(PWM)信号控制所述X轴调节电机7、Y轴调节电机5或者Z轴调节电机6，使得航向的调节更加精确。所述控制模块通过驱动芯片型号为ΗΡ2630或者L298P的高速光耦隔离输出和输入X轴调节电机7、Y轴调节电机5和Z轴调节电机6，确保电机驱动电路不会影响控制电路。本实用新型的控制模块可针对飞行器航拍云台的XYZ三个轴向姿态进行控制，由三轴加速度传感器采样相机平台姿态数据，经过AD采样及其后续处理，控制器内部处理芯片根据控制模型计算输出XYZ轴直流減速电机控制信号，使控制平台在减速电机的驱动下始終保持水平，对航向的调节采用了 PWM的脉宽调制，使得航向的调节更加精确；同时该控制器集成了相机连续定时拍摄功能，定时精确度高，拍摄准确稳定。[0020]飞行器航拍云台控制器的控制方法，其步骤包括，传感器8采集飞行器航拍云台的姿态信息传输至控制模块I处理，控制模块I向所述X轴调节电机7、γ轴调节电机5或Z轴调节电机6输出控制信号，调整飞行器航拍云台的姿态。其中，所述控制模块8采用PID控制器(比例-积分-微分控制器)控制所述X轴调节电机7、Y轴调节电机5，采用P控制器(比例积分控制器)控制所述Z轴调节6电机，使得云台的姿态调整及吋。以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实 施的范围，即大凡依本实用新型申请专利范围及实用新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
权利要求1.飞行器航拍云台控制器，其特征在干，包括控制模块、传感器、X轴调节电机、Y轴调节电机和Z轴调节电机，所述传感器采样飞行器航拍云台的姿态信息传送至所述控制模块，所述控制模块控制所述X轴调节电机、Y轴调节电机和Z轴调节电机，以调节所述飞行器航拍云台终保持水平姿态。
2.根据权利要求I所述的飞行器航拍云台控制器，其特征在于，所述传感器选用三轴加速度计，所述三轴加速度计型号为ADXL335。
3.根据权利要求I所述的飞行器航拍云台控制器，其特征在于，所述控制模块通过脉冲宽度调制信号控制所述X轴调节电机、Y轴调节电机或者Z轴调节电机。
4.根据权利要求I所述的飞行器航拍云台控制器，其特征在于，所述控制模块集成有定时拍摄单兀。
5.根据权利要求I所述的飞行器航拍云台控制器，其特征在于，所述控制模块通过驱 动芯片型号为HP2630或者L298P的高速光耦隔离输出和输入X轴调节电机、Y轴调节电机和Z轴调节电机。
6.根据权利要求I所述的飞行器航拍云台控制器，其特征在于，所述控制模块的主控芯片型号为Atmega 128L。
7.根据权利要求I所述的飞行器航拍云台控制器，其特征在于，所述控制模块上设置有液晶显示屏。
专利摘要本实用新型公开一种飞行器航拍云台控制器，其包括控制模块、传感器、X轴调节电机、Y轴调节电机和Z轴调节电机，所述传感器采样飞行器航拍云台的姿态信息传送至所述控制模块，所述控制模块控制所述X轴调节电机、Y轴调节电机和Z轴调节电机，以调节所述飞行器航拍云台始终保持水平姿态。本实用新型有如下优点可使控制平台在减速电机的驱动下始终保持水平，使得航向的调节更加精确；同时该控制器集成了相机连续定时拍摄功能，定时精确度高，拍摄准确稳定。
文档编号G03B17/56GK202642104SQ20122025771
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者徐鹏, 王祥, 白雪峰 申请人:广州市红鹏直升机遥感科技有限公司