基于STM32的云台控制系统的制作方法

本发明涉及自动控制领域，尤其是涉及一种基于STM32的云台控制系统。

背景技术：

随着移动互联网的快速发展和智能手机的普及，生活中的越来越多的应用都开始转向移动终端，其中近几年发展得最快的就是智能家居和安防监控行业。在现代社会，视频监控系统是农业生产、交通运输、环保监测、公共安全、现代国防等领域的关键技术设备之一。

如何设计一种利用单片机、普通的摄像头和可转动的云台实现远程监控，可方便地利用手机远程查看摄像头的视频，并实现云台的远程控制成为本领域技术人员研究的课题。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是针对以上问题本发明提出一种基于STM32的云台控制系统，数据采集装置、无线局域网装置、手机控制终端、执行装置，可以在线看到摄像头拍摄的画面也可以根据画面进行方向控制。。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于STM32的云台控制系统，包括数据采集装置、无线局域网装置、手机控制终端、云台、执行装置；

所述数据采集装置，用于采集图像数据，并将图像数据发送至无线局域网装置；所述数据采集装置与所述云台固定连接；

所述云台上设有旋转装置和执行装置，所述旋转装置与执行装置连接；所述执行装置与上位管理机连接，用于接收执行命令；

所述无线局域网装置，与手机控制终端和数据采集装置连接，用于进行数据采集装置和手机控制终端之间的数据交互；

所述手机控制终端，用于实时显示摄像头采集到的图像数据通过内设APP显示图像信息；

所述执行装置，与上位管理机连接，接受执行命令；根据接收到的执行命令，对云台实现水平和竖直2个方向的控制。

优选的，所述手机控制终端的分辨率>320*240。

优选的，所述数据采集装置为摄像头，所述无线局域网装置WiFi技术搭建，所述执行装置为STM32系列芯片控制的单片机。

优选的，所述云台是通过手机控制终端进行控制实现转动调节。

优选的，所述所述执行装置通过无线局域网连接上位管理机。

优选的，所述STM32系列芯片的型号为STM32F103RE。

相对于现有技术，本发明所述的基于STM32的云台控制系统具有以下优势：

（1）本发明所述的自动控制系统，包括数据采集装置、无线局域网装置、手机控制终端、执行装置，可以在线看到摄像头拍摄的画面也可以根据画面进行方向控制；

（2）本发明所述的自动控制系统新型灵活性好、移动性强、布点灵活、工程量小与工程周期短。

附图说明

图1本发明一种基于STM32的云台控制系统的结构图；

图2为本发明一种基于STM32的云台控制系统的单片机程序流程图；

图3为本发明一种基于STM32的云台控制系统安卓上位机软件流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种基于STM32的云台控制系统，包括数据采集装置、无线局域网装置、手机控制终端、云台、执行装置；

数据采集装置，用于采集图像数据，并将图像数据发送至无线局域网装置；所述数据采集装置与所述云台固定连接；

云台上设有旋转装置和执行装置，所述旋转装置与执行装置连接；所述执行装置与上位管理机连接，用于接收执行命令；

无线局域网装置，与手机控制终端和数据采集装置连接，用于进行数据采集装置和手机控制终端之间的数据交互；

手机控制终端，用于实时显示摄像头采集到的图像数据通过内设APP显示图像信息；所述手机控制终端采用Android系统，内设Androidapp为控制云台上位机；手机控制终端的分辨率>320*240。

执行装置，与上位管理机连接，接受执行命令；根据接收到的执行命令，对云台实现水平和竖直2个方向的控制。具体地通过执行装置控制旋转装置；所述旋转装置为所述执行装置通过无线局域网连接上位管理机；

数据采集装置为摄像头，所述无线局域网装置WiFi技术搭建，所述执行装置为STM32系列芯片控制的单片机；STM32系列芯片的型号为STM32F103RE。

云台是通过手机控制终端进行控制实现转动调节；云台上还包括为系统运行提供电能的电源。

如图2所示，本发明在使用时先由上位管理机对执行装置中的STM32芯片进行初始化；具体为：

步骤1、STM32F103RE单片机接收上位管理机的串口指令；

步骤2、根据串口指令控制旋转机构调整云台旋转；

步骤3、云台旋转到设定角度数据采集装置进行图像采集。

本发明STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。

如图3所示，手机控制终端内置的APP连接无线局域网装置（路由器）并经由路由器连接到TCP服务器，依据TCP/IP协议连接至互联网终端服务器；发送通信指令至数据采集装置，将采集的图像数据或视频数据发送至手机控制终端。

自动控制系统选择开发平台：AndroidStudio，是一个Android开发环境，基于IntelliJIDEA.AndroidStudio提供了集成的Android开发工具用于开发和调试。

从软件分层的角度来说，Android平台由应用程序、应用程序框架、Android运行时库层以及Linux内核共4部分构成。应用程序层的所有应用程序都是由Java编写。

Android应用程序主要涵盖以下几个方面:

Context:Context是Android应用程序的中央控制中心。所有应用程序特有的功能都可以通过Context进行访问。

Activity:一个Android应用程序是由若干个任务组成的，每一个任务被称为Activity。应用程序中的任何一个Activity都有自己唯一的任务或目的。

Intent:Android操作系统使用一部消息传送机制，使得任务请求与适当的Activity相匹配。每一个请求都被打包成一个Intent，可以把这种请求想象成是在陈述需要做某件事情的应用意图。

Service:不需要用户交互的任务可以被封装成服务。如果某个操作比较冗长或需要周期性的执行，则使用服务是最合适的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。