【摘要】 目的研究基于無線傳輸?shù)倪h程控制系統(tǒng)。 方法 通過微控制器結(jié)合無線數(shù)傳模塊的方式完成高速攝像機的遠程控制。 結(jié)果 設(shè)計了基于微控制器和無線模塊的遠程控制系統(tǒng)。 結(jié)論 遠程控制系統(tǒng)為高速攝像機的遠程觸發(fā)提供了一種有效的手段。

【關(guān)鍵詞】 微控制器 無線傳輸 遠程控制

一、引言

在高速攝像機對某些目標(biāo)進行拍攝時，我們需要將高速攝像機架設(shè)在一些特殊的地方，往往這些位置不方便人員操控，而高速攝像機工作時確需要一些進行一些必要的操控工作，完例如完成高速攝像機的遠程觸發(fā)控制，為了保證可以遠程操作控制高速攝像機，我們迫切的需要一種遠程控制系統(tǒng)，本文給出了一種基于無線傳輸方式[1]的遠程控制系統(tǒng)。

二、遠程控制系統(tǒng)的工作原理

本系統(tǒng)以AEMEL 高性能微控制器Atmega8L[2][3]為核心，通過無線收發(fā)電路模塊，實現(xiàn)了高速攝像機系統(tǒng)遠程控制的半雙工通信。高速攝像機遠程控制系統(tǒng)系統(tǒng)的工作原理如下，將高速攝像機架設(shè)在距離拍攝較近的合適位置，以期獲得較好的拍攝效果，操作人員站在視野開闊的，距離拍攝目標(biāo)較遠的安全地方，手持遠程控制系統(tǒng)終端模塊，在拍攝過程當(dāng)中，通過操作手中的手持終端系統(tǒng)，完成對高速攝像機的遠程控制，當(dāng)按下手持終端的操作按鈕，終端模塊通過無線電將控制信息傳送給設(shè)備端控制模塊，由該模塊完成高速攝像機的觸發(fā)控制，接著該模塊采集高速攝像機的工作狀態(tài)信號，通過無線回傳給手持終端，手持終端通過顯示裝置提示，完成對被控高速攝像機操作狀態(tài)的顯示。

三、系統(tǒng)硬件選型設(shè)計

3.1部分元件選型

3.1.1微控制器Atmega8L特點

本系統(tǒng)模塊的設(shè)計過程中微控制器選用ATMEL公司的高性能、低功耗的 8 位AVR微處理器Atmega8L，它具有先進的RISC 結(jié)構(gòu)，130 條指令–大多數(shù)指令執(zhí)行時間為單個時鐘周期；32個8 位通用工作寄存器，全靜態(tài)工作；.只需兩個時鐘周期的硬件乘法器；程序和數(shù)據(jù)存儲器，8K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash，擦寫壽命： 10000 次；具有獨立鎖定位的可選Boot 代碼區(qū)，通過片上Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程，真正的同時讀寫操作；512字節(jié)的EEPROM擦寫壽命： 100000 次.1K字節(jié)的片內(nèi)SRAM；可以對鎖定位進行編程以實現(xiàn)用戶程序的加密。

3.1.2 KYL-1020U特點

KYL-1020U 微功率無線數(shù)傳模塊，它體積小，功耗低，穩(wěn)定性、及可靠性極高，能方便為用戶提供雙向的數(shù)據(jù)信號傳輸、檢測和控制。它具有如下特點 ，微發(fā)射功率 10mW的發(fā)射功率，高接收靈敏度-120dbm（1200bps）； ISM頻段工作頻率，無需申請頻點，載頻頻率433，也可提供450/470/868/915MHz等載頻。高抗干擾能力和低誤碼率，基于 FSK/GFSK的調(diào)制方式，采用高效通信協(xié)議，在信道誤碼率為時，可得到實際誤碼率～。傳輸距離遠可達到1000米以上。

3.1.3 LCM2864ZK液晶顯示模塊特點

液晶顯示器是一種功耗極低的顯示器件，由于其采用平板型結(jié)構(gòu)，所以減小了設(shè)備體積，并且具有壽命長的優(yōu)點，這些優(yōu)點使得液晶顯示器在便攜式儀表中的應(yīng)用越來越廣泛。本文液晶顯示模塊的器件采用的是青云公司的LCM2864ZK，它具有如下特點：內(nèi)帶8000 多GB1、2 中文漢字字庫液晶顯示模塊，串行/并行兩用接口；顯示類型：STN 黃綠模式，6：00 視角，正向顯示；STN 藍模式（藍底白字），6：00 視角，負向顯示；FSTN黑白模式（白底黑字，藍底黑字），6：00 視角，正向顯示；工作電壓：3V 或5V，不含背光工作電流：3V/1.2mA 、5V/2 mA；工作溫度：-20℃～70℃，儲存溫度：-30℃～80℃；控制器ST7920，芯片封裝COB；LED 背光：黃綠、藍、白背光；

3.2系統(tǒng)硬件設(shè)計

3.2.1 供電部分設(shè)計

系統(tǒng)供電采用8.4伏鎳氫電池供電，通過三段穩(wěn)壓芯片LM7805，為主控芯片Atmega8L供電，采用二極管IN4007串接在電源正極，為系統(tǒng)提供電源反接保護。供電部分原理圖如圖1所示：

圖 1 高速攝像機遠程控制系統(tǒng)供電部分電路

3.2.2 無線通信部分設(shè)計

無線通信部分主要由微控制器Atmega8L和KYL-1020U 微功率無線數(shù)傳模塊組成，主控系統(tǒng)的原理圖如圖2所示：

圖 2 高速攝像機遠程控制系統(tǒng)無線主控系統(tǒng)電路

無線通信部分主要包括手持裝置的無線通信部分和與高速攝像機相連的無線通信部分。分別通過微控制器的USART口與模塊的串口通信，完成信息的傳遞。

3.2.3 液晶顯示部分設(shè)計

液晶顯示部分主要由微控制器驅(qū)動12864ZK完成對高速攝像機狀態(tài)的顯示，開始顯示開機畫面，當(dāng)高速攝像機控制后微控制器接收無線反饋信號，判斷高速攝像機控制狀態(tài)，完成對高速攝像機控制狀態(tài)的顯示，液晶顯示部分的硬件電路接口圖如圖3所示：

圖 3高速攝像機遠程控制系統(tǒng)液晶顯示部分電路

四、系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件包括手持裝置的系統(tǒng)軟件和高速攝像機終端模塊軟件設(shè)計[4][5]兩部分，手持裝置軟件完成對液晶模塊的初始化判斷控制按鍵是否按下，以及控制完成后對控制狀態(tài)的顯示。高速攝像機終端模塊軟主要完成串口以及IO初始化，以及接收到控制信號后驅(qū)動外圍設(shè)備完成對高速攝像機的控制，以及完成控制后對高速攝像機狀態(tài)信號的采集，并把這些信號反饋給手持終端模塊。

4.1 手持裝置的軟件設(shè)計

手持裝置的軟件設(shè)計流程圖如下圖4。

4.2 高速攝像機終端模塊的軟件設(shè)計

高速攝像機終端模塊的軟件設(shè)計流程圖如下圖5。

五、總結(jié)

本文結(jié)合實際高速攝像機拍攝過程遠程觸發(fā)的實際需求，設(shè)計了一種基于無線傳輸?shù)母咚贁z像機遠程控制系統(tǒng)，經(jīng)實際測試系統(tǒng)能可靠的工作，為遠程控制高速攝像機拍攝工作提供了一種安全可靠的控制方法。

參 考 文 獻

[1]郭永強 基于SoC單片機的無線通信系統(tǒng)設(shè)計《微計算機信息》2007年第23卷第7-2期

[2]駱家強 基于ATmega8紅外遙控系統(tǒng)的實現(xiàn) 計算機與信息技術(shù) 2007年第17期

[3]Atmega8 datasheets. Atmel Corporation 2006

[4]馬潮等.ATmega8 原理及應(yīng)用手冊.北京：清華大學(xué)出版社，2002.

[5]馬忠梅等.《單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計》（第4版） 北京航空航天大學(xué)出版社 2007