一种基于微处理器的运动目标跟踪系统的制作方法

本实用新型涉及图像处理领域，特别是一种基于微处理器的运动目标跟踪系统。

背景技术：

在科技飞速发展的今天，如何通过科技发展的成果达到节省物力和人力的目的以及为人类日常生活服务，是需要我们不断探索和研究的，自从图像形态学处理出现以来，图像处理得到了飞速发展，随着越来越多的优化算法的出现，图像处理的门槛越来越低，处理速度越来越快，大大减少了硬件要求，同时，人工智能方面，将图像处理技术运用在颜色识别和定位跟踪方面很受欢迎，并且拥有极其明显的优势，从而得到广泛的应用，但是，目前用于对运动目标的进行跟踪的系统仍不够完善，具体表现在结构复杂，稳定性低，无法做到快速准确地捕捉运动物体颜色等，因此，开发设计一种结构简单，稳定性高的运动目标跟踪系统实有必要。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单，稳定性高的基于微处理器的运动目标跟踪系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于微处理器的运动目标跟踪系统，包括主控模块、摄像模块、显示模块和供电模块，所述主控模块的输入端与所述摄像模块电连接，所述主控模块的输出端与所述显示模块电连接，所述供电模块为系统提供工作电源，所述主控模块内的微处理器U3为STM32系列的单片机。

进一步地，所述摄像模块包括图像传感器和内置存储器，所述图像传感器分别与所述主控模块和内置存储器电连接。

进一步地，上述系统还包括静态随机存储器，所述静态随机存储器与所述主控模块电连接。

进一步地，上述系统还包括下载电路，所述下载电路包括USB插接器U1、串口转接器U4、振荡器Y1、NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、二极管D1、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C8、电容C10、电容C11、电容C13和电容C14；所述USB插接器U1的1引脚对外输出VCC电源；所述USB插接器U1的2引脚接所述串口转接器U4的6引脚；所述USB插接器U1的3引脚接所述串口转接器U4的5引脚；所述USB插接器U1的4引脚悬空；所述USB插接器U1的5引脚接地；所述串口转接器U4的1引脚接地；所述串口转接器U4的2引脚接所述主控模块内的微处理器U3的101引脚；所述串口转接器U4的3引脚接所述主控模块内的微处理器U3的102引脚；所述串口转接器U4的4引脚通过所述电容C11接地；所述串口转接器U4的7引脚通过所述电容C14接地；所述串口转接器U4的8引脚分两路，一路通过所述电容C13接所述电容C14与地的节点，另一路通过所述振荡器Y1接所述电容C14与所述串口转接器U4的7引脚的节点；所述串口转接器U4的9、10、11、12、15引脚悬空；所述串口转接器U4的14引脚通过所述电阻R7接所述PNP型三极管Q2的基极；所述PNP型三极管Q2的发射极接VCC电源；所述PNP型三极管Q2的集电极通过所述电阻R8接所述微处理器U3的138引脚；所述二极管D1的正极接所述微处理器U3的25引脚；所述二极管D1的正极分两路，一路通过所述电阻R4接VCC电源，另一路接所述NPN型三极管Q1的集电极；所述NPN型三极管Q1的基极通过所述电阻R6接所述串口转接器U4的13引脚；所述NPN型三极管Q1的发射极接所述电阻R7与所述串口转接器U4的14引脚的节点；所述串口转接器U4的16引脚分两路，一路通过所述电容C10接地，另一路接VCC电源；所述电容C8的一端接所述电容C10与地的节点，另一端接串口转接器U4的16引脚与VCC电源的节点。

进一步地，上述系统还包括稳压电路，所述稳压电路包括电容C1、电容C2、电容C3和稳压器U2，所述稳压器的3引脚分两路，一路接所述USB插接器U1的1引脚，另一路通过所述电容C1接地；所述稳压器U2的1引脚接所述电容C1与地的节点；所述稳压器U2的4引脚对外输出，为系统提供降压后的VCC电源；所述稳压器U2的2引脚接所述稳压器U2的4引脚；所述电容C3的一端接所述稳压器U2的4引脚，另一端接地；所述电容C2的一端接所述稳压器U2的4引脚，另一端接所述电容C3与地的节点。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的通过摄像模块对运动物体进行拍摄，并将拍摄的图片传输给主控模块，主控模块通过事先采集到的物体RGB颜色，并转换成HLS空间的饱和度，色调，以及亮度，预先设置好一定容错率的颜色识别区间，当带有预先设置的颜色的物体被摄像模块捕捉到时，主控模块通过显示模块将物体显示出来，系统结构简单，操作简便，具有生产成本低，稳定性高等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构方框图；

图2是本实用新型的电路原理图第一部分；

图3是本实用新型的电路原理图第二部分；

图4是本实用新型的电路原理图第三部分；

图5是本实用新型的电路原理图第四部分。

具体实施方式

参照图1至图5，一种基于微处理器的运动目标跟踪系统，包括主控模块、摄像模块、显示模块和供电模块，所述主控模块的输入端与所述摄像模块电连接，所述主控模块的输出端与所述显示模块电连接，所述供电模块为系统提供工作电源，进一步地，所述主控模块内的微处理器U3为STM32系列的单片机，具体地，本实施例中，所述微处理器U3的型号为STM32F103ZET6(参照图2)，所述微处理器U3通过事先采集到的物体RGB颜色，并转换成HLS空间的饱和度，色调，以及亮度，预先设置好一定容错率的颜色识别区间，本实施例中，所述微处理器U3还电连接有外围电路，参照图3，所述外围电路包括复位电路、晶振电路和启动电路，所述复位电路包括电阻R5、电容C12和复位按键RESET，所述复位按键RESET的一端接所述微处理器U3的25引脚，另一端接地；所述电阻R5的一端接所述复位按键RESET与微处理器U3的25引脚的节点，另一端接VCC电源，所述电容C12的一端接所述复位按键RESET与地的节点，另一端接所述复位按键RESET与微处理器U3的25引脚的节点；当系统出现死机或者因为某些环境因素导致程序运行出错时，启动系统复位电路，可以重启系统，程序重新从开始运行，本实施例中，采用的是掉电复位，复位按键没有按下时，由于电容C12具有隔直通交的特性，两端电压不会突变，当系统工作时，电容C12开始充电，当电容C12的电压充电至高电平时，系统正常工作，当复位按键RESET按下过后，电容迅速放电为低电平，系统实现复位操作。复位电路可以在系统出现异常情况时，一键还原到初始状态，非常的方便快捷，有效提高系统的稳定性；所述晶振电路包括振荡器Y2、电容C27、电容C28和电阻R9，所述电容C27的一端接所述微处理器U3的24引脚，另一端分两路，一路接所述微处理器U3的31引脚，另一路接地；所述电容C28的一端接所述微处理器U3的23引脚，另一端接所述微处理器U3的31引脚与地的节点；所述振荡器Y2与所述电阻R9并联，一端接所述电容C27与所述微处理器U3的24引脚的节点，另一端接所述电容C28与所述微处理器U3的23引脚的节点；本实施例中，所述振荡器Y2、电容C27、电容C28和电阻R9在微处理器U3中形成锁相环，可以倍频振荡器Y2提供的时钟频率，有效提高微处理器U3的运行速度；本实施例中，所述启动电路包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1的一端接所述微处理器U3的138引脚，另一端分两路，一路接所述地，另一路通过所述电阻R2接所述微处理器U3的48引脚；所述微处理器的48引脚和138引脚的电平高低决定着微处理器U3启动后程序运行在那个区域开始运行，本实施例中，将两个引脚分别通过电阻R1和R2接地，能够在程序烧录后，不需要改变电平，即可启动微处理器U3，使得操作更为简便。

进一步地，本实施例中，所述摄像模块包括图像传感器和内置存储器，所述图像传感器分别与所述主控模块和内置存储器电连接；系统工作时，所述图像传感器对运动物体进行拍摄跟踪，将拍摄到的图像传输给所述主控模块，并存储在内置存储器中，用于缓存图像，本实施例中，为了缓存更大的程序，或者存储图像，所述主控模块还连接有静态随机存储器，所述静态随机存储器运行速度快，不必配合内存刷新电路，能够有效提高系统整体的工作效率；进一步地，所述显示模块为LCD显示屏，所述显示模块用于显示摄像模块拍摄跟踪到的物体图像，方便人们观察，本实施例中，所述摄像模块和显示模块均采用直插式排针连接，可以有效减少摄像模块在工作过程中所受到的干扰，有效增强系统的精确度、灵敏度和可靠性，且显示模块与静态随机存储器均是通过FSMC来驱动的，从而使微处理器U3和静态随机存储器具有更高的兼容性，有效节省了生产成本。

进一步地，上述系统还包括下载电路，参照图4，所述下载电路包括USB插接器U1、串口转接器U4、振荡器Y1、NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、二极管D1、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C8、电容C10、电容C11、电容C13和电容C14；所述USB插接器U1的1引脚对外输出VCC电源；所述USB插接器U1的2引脚接所述串口转接器U4的6引脚；所述USB插接器U1的3引脚接所述串口转接器U4的5引脚；所述USB插接器U1的4引脚悬空；所述USB插接器U1的5引脚接地；所述串口转接器U4的1引脚接地；所述串口转接器U4的2引脚接所述主控模块内的微处理器U3的101引脚；所述串口转接器U4的3引脚接所述主控模块内的微处理器U3的102引脚；所述串口转接器U4的4引脚通过所述电容C11接地；所述串口转接器U4的7引脚通过所述电容C14接地；所述串口转接器U4的8引脚分两路，一路通过所述电容C13接所述电容C14与地的节点，另一路通过所述振荡器Y1接所述电容C14与所述串口转接器U4的7引脚的节点；所述串口转接器U4的9、10、11、12、15引脚悬空；所述串口转接器U4的14引脚通过所述电阻R7接所述PNP型三极管Q2的基极；所述PNP型三极管Q2的发射极接VCC电源；所述PNP型三极管Q2的集电极通过所述电阻R8接所述微处理器U3的138引脚；所述二极管D1的正极接所述微处理器U3的25引脚；所述二极管D1的正极分两路，一路通过所述电阻R4接VCC电源，另一路接所述NPN型三极管Q1的集电极；所述NPN型三极管Q1的基极通过所述电阻R6接所述串口转接器U4的13引脚；所述NPN型三极管Q1的发射极接所述电阻R7与所述串口转接器U4的14引脚的节点；所述串口转接器U4的16引脚分两路，一路通过所述电容C10接地，另一路接VCC电源；所述电容C8的一端接所述电容C10与地的节点，另一端接串口转接器U4的16引脚与VCC电源的节点；所述下载电路用于将USB接口转换为串口，并可用于升级微处理器U3的原串口外围设备，或者通过USB总线为系统增加额外串口，通过外加电平转换器件,可以进一步提供RS232、RS485、RS422等接口，有效提高系统的兼容性和实用性；另外，本实施例中，供电模块通过所述USB插接器U1给系统提供工作电源(VCC电源)。

进一步地，上述系统还包括稳压电路，参照图5，所述稳压电路包括电容C1、电容C2、电容C3和稳压器U2，所述稳压器的3引脚分两路，一路接所述USB插接器U1的1引脚，另一路通过所述电容C1接地；所述稳压器U2的1引脚接所述电容C1与地的节点；所述稳压器U2的4引脚对外输出，为系统提供降压后的VCC电源；所述稳压器U2的2引脚接所述稳压器U2的4引脚；所述电容C3的一端接所述稳压器U2的4引脚，另一端接地；所述电容C2的一端接所述稳压器U2的4引脚，另一端接所述电容C3与地的节点；所述稳压电路用于对VCC电源进行降压稳压，提供降压后的VCC电源，本实施例中，除显示模块直接由供电模块提供VCC电源外，其它均通过稳压电路降压提供降压后的VCC电源。

进一步地，该系统还包括按键模块，所述按键模块与所述主控模块电连接，所述按键模块用于对系统的启停，以及工作状态的设置。

本实用新型的通过摄像模块对运动物体进行拍摄，并将拍摄的图片传输给主控模块，主控模块通过事先采集到的物体RGB颜色，并转换成HLS空间的饱和度，色调，以及亮度，预先设置好一定容错率的颜色识别区间，当带有预先设置的颜色的物体被摄像模块捕捉到时，主控模块通过显示模块将物体显示出来，系统结构简单，操作简便，具有生产成本低，稳定性高等优点。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。