揭秘智能控制云台主控与驱动电路 —电路图天天读(170)
电动车智能无刷控制器接线图
For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use电动车智能无刷控制器接线图下图所示为高标科技动控制器接线图：一、高标科技电动车控制器接线说明：1.电源输入：粗红色线为电源正端，黑色线为电源负端，细橙色线为电门锁。
2.电机相位（u、v、w输出）：粗黄色线为U，粗绿色线为V ，粗蓝色线为W。
3.转把信号输入：细红色线为+5V电源，细绿色为手柄信号输入，细黑色线为接地线。
4.电机霍耳（A、B、C输入）：细红色线为+5V电源，细黑色线为接地线。
细黄色线为 A，细绿色线为 B，细蓝色线为 C。
5.刹车（柔性EABS+机械刹）:细黄色线为柔性EABS，细蓝色线为机械刹（高电平刹车：+12V），细黑色线为接地线（低电平刹车）。
6.传感器 : 细红色线为+5V电源,细黑色线为接地线, 细绿色线为传感器信号输入。
7.仪表（转速）：细紫色线8.巡航：细棕色线9.限速：细灰色线10.自动识别开关线：细黄色线二、高标科技电动车控制器如何接线：分清楚每根线的作用，给控制供电的电源线（一般三根线用一个朔料插销弄在一起，其中最粗的两根是给控制器供电的、红+级、黑的-级，还一根细的红色的是电源锁线）2.转把（控制速度的），一般是三根细线、红、蓝、黑。
也是用朔料插销弄在一起的。
3.仪表线、速度线、刹车断电线。
一般仪表线和刹车断电线也是在一起的。
4.还有两个线，它们可以互相连接在一起的，那可以调节角度。
（60度和120度）5.三跟主相线，5跟细的（和电机里面霍尔连接的）一、高标科技电动车控制器接线说明：2.电源输入：粗红色线为电源正端，黑色线为电源负端，细橙色线为电门锁。
2.电机相位（u、v、w输出）：粗黄色线为U，粗绿色线为V ，粗蓝色线为W。
单片机控制云台
单片机控制云台一、课题任务与目的摄像机云台是一种安装在摄像机支撑物上的工作平台，用于摄像机与支撑物之间的连接，同时它具有水平和垂直运动的功能，在云台水平、垂直运动的同时，它也带动摄像机做相同的运动，这样就能通过控制云台的运动来控制摄像机的运动，它与摄像机配套使用能达到扩大监视范围的目的，提高了摄像机的使用价值。
云台的核心器件是步进电机，所以本设计的重点就是如何灵活的控制步进电机的运转，从而达到灵活的控制摄像机的目的。
云台可以按照运动功能、工作电压、承载重量、安装方式、使用环境等分类。
本次设计是以单片机为控制器，设计一个云台控制系统，使云台按期望的方式运行，同时还要与远程控制室计算机进行通信。
本次设计需要完成的任务如下：（1）设计单片机外围电路及步进电机驱动电路，驱动云台步进电机运行。
（2）使用键盘输入控制云台步进电机。
（3）PC使用RS485总线远距离控制云台步进电机。
（4）使用Keil uVision2编写软件，在Proteus软件中完成仿真。
二、调研资料情况图像监控系统目前已广泛应用于银行、交通、商场、学校、智能小区等场合，它进一步提高了人们生产、生活的安全系数。
为了实现灵活、高效的的全方位监控、高速、高精度的球形摄像机成为市场需求的一个热点，而云台控制系统对其性能的实现起着关键作用。
云台控制系统包括两大功能：控制摄像机在上、下、左、右四个方向进行运动以达到控制摄像方向的目的；控制摄像机进行变焦、聚焦、光圈调整等动作以保证图像画面的清晰。
目前市场上已存在少量这样的球形摄像机，但很大一部分来自国外，只是价格相对昂贵，影响了广大用户的采购欲望。
因此开发价格相对低廉并具备高速、高精度特性的云台控制系统将拥有良好的市场应用前景。
摄像机云台是一种安装在摄像机支撑物上的工作平台，用于摄像机与支撑物之间的连接，同时它具有水平和垂直运动的功能，在云台水平、垂直运动的同时，它也带动摄像机做相同的运动，这样就可以通过控制云台的运动来控制摄像机的运动，它与摄像机配套使用能达到扩大监视范围的目的，提高了摄像机的使用价值。
一文教会你电气图与电气控制电路图，学工业机器人必收藏
一文教会你电气图与电气控制电路图，学工业机器人必收藏一、看电气图的一般步骤1、详看图纸说明拿到图纸后，首先要仔细阅读图纸的主标题栏和有关说明，如图纸目录、技术说明、电器元件明细表、施工说明书等，结合已有的电工知识，对该电气图的类型、性质、作用有一个明确的认识，从整体上理解图纸的概况和所要表述的重点。
2、看概略图和框图由于概略图和框图只是概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征，因此紧接着就要详细看电路图，才能搞清它们的工作原理。
概略图和框图多采用单线图，只有某些380／220V低压配电系统概略图才部分地采用多线图表示。
3、看电路图是看图的重点和难点电路图是电气图的核心，也是内容最丰富、最难读懂的电气图纸。
看电路图首先要看有哪些图形符号和文字符号，了解电路图各组成部分的作用、分清主电路和辅助电路，交流回路和直流回路。
其次，按照先看主电路，再看辅助电路的顺序进行看图。
看主电路时，通常要从下往上看，即先从用电设备开始，经控制电器元件，顺次往电源端看。
看辅助电路时，则自上而下、从左至右看，即先看主电源，再顺次看各条支路，分析各条支路电器元件的工作情况及其对主电路的控制关系，注意电气与机械机构的连接关系。
通过看主电路，要搞清负载是怎样取得电源的，电源线都经过哪些电器元件到达负载和为什么要通过这些电器元件。
通过看辅助电路，则应搞清辅助电路的构成，各电器元件之间的相互联系和控制关系及其动作情况等。
同时还要了解辅助电路和主电路之间的相互关系，进而搞清楚整个电路的工作原理和来龙去脉。
4、电路图与接线图对照起来看接线图和电路图互相对照看图，可帮助看清楚接线图。
读接线图时，要根据端子标志、回路标号从电源端顺次查下去，搞清楚线路走向和电路的连接方法，搞清每条支路是怎样通过各个电器元件构成闭合回路的。
配电盘(屏)内、外电路相互连接必须通过接线端子板。
一般来说，配电盘内有几号线，端子板上就有几号线的接点，外部电路的几号线只要在端子板的同号接点上接出即可。
云台摄像机接线、安装和调试 2
云台摄像机接线、安装和调试云台，从解码器出来一共是4根线，2跟是RS485控制线，2根是220V电源线，还有2根是视频线。
rs485控制线和电源线可以用4芯非屏蔽线缆，从颜色上可以区分，如下图：云台摄像机接线图1.摄像机监控系统中使用的摄像机主要是CCD摄像机。
摄像机是摄像机和镜头的总称，根据被摄目标物体的大小和摄像机与物体的距离，通过计算得到镜头焦距来确定镜头，所以镜头都是依据实际情况而定的。
2．防护罩防护罩是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温等情况下正常使用的防护装置。
一般分为两类，一类是室内防护罩，另一类是室外防护罩。
室内用防护罩结构简单，价格便宜，其主要功能是防止摄像机落尘并有一定的安全防护作用，如防盗、防破坏等。
室外用防护罩一般为全天候防护罩，即无论刮风、下雨、下雪、高温、低温等恶劣情况，都能使安装在防护罩内的摄像机正常工作。
这种防护罩具有降温、加温、防雨、防雪等功能。
为了在雨雪天气仍能使摄像机正常摄取图像，一般在全天候防护罩的玻璃窗前安装有可控制的雨刷。
3．支架普通支架有短的、长的、直的、弯的，根据不同的要求选择不同的型号。
室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求，再有就是安装位置，因为从实践中发现，很多室外摄像机安装位置特殊，有的安装在电线杆上，有的立于塔吊上，有的安装在铁架上。
4．云台云台是承载摄像机并可进行水平和垂直两个方向转动的装置。
云台内装有两个电动机。
这两个电动机一个负责水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。
水平转动的角度一般为350°，垂直转动则有±4 5°、±35°、±75°等。
水平及垂直转动的角度大小可通过限位开关进行调整。
（1）云台按使用环境分类云台按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是室外型密封性能好，防水、防尘，负载大，有些高档的室外云台除有防雨装置外，还有防冻加温装置。
云台摄像机红外云台摄像机（2）云台的选用在选用云台时除了要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小、性能价格比和外型是否美观外，还应注意以下几个方面。
云台模块
云台模块主要由硬件设备和软件控制两大部分：硬件：一个普通电机，四个三极管，两个电阻，四个发光二极管，74LS08芯片与74LS02芯片各一个，5v直流电源，导线若干。
注释：74LS02为或非门，改为非门用。
电机电路的焊接主要依据电机控制原理图如下图：软件：为了让电机不会同时正转和反转引用了两个非门和两个与门来控制，分别采用了74LS08的两个与门，74LS02的两个非门。
为了实现电机的正转和反转根据H桥式电机驱动的电路原理，如图：当Q1和Q4导通时电机正转，当Q2和Q3导通时电机反转，在原理图的基础上将控制的两个开关S1和S2引到zigbee模块上的两个端口P12和P13从而由zigbee来控制电机的转动。
所得真值表：P12 P13 A B0 0 0 00 1 1 01 0 0 11 1 0 0当P12，P13都为0或都为1的时候电机不转，当P12为0，P13为1时电机正转，当P12为1，P13为0时电机反转。
下面是对zigbee进行编程实现对电机的控制，代码如下：#include"ioCC2430.h"#define K1 P0_0#define K2 P0_1#define led2 P1_1#define port1 P1_2#define port2 P1_3void initkey(void){P0SEL&=~0x03;P0DIR&=~0x03;P0INP|= 0x03;}void initport(void) {P1SEL &=~0x0c; P1DIR |= 0x0c; }void initled2(void) {P1SEL &=~0x02; P1DIR |= 0x02; }void delay(long n) {int i,j;for(i=n;i>0;i--)for(j=n;j>0;j--); }void check(void) {if(K1==0){delay(120);if(K1==0){port1=!port1;}}if(K2==0){delay(120);if(K2==0){port2=!port2;led2=!led2;}}}void main(void) {initkey(); initport();initled2();while(1){delay(200);check();}}当按下sw1按键时正转，再按着停止转动；当按下sw2按键时反转，再按着停止转动。
「图解」电动车无刷电机控制器驱动电路图
「图解」电动车无刷电机控制器驱动电路图“旺材电机与电控”提醒您不要走开，文末有福利！·无刷直流电动机的组成与工作原理(1)无刷电动机的组成无刷直流电动机由转子和定子两大部分组成，如图3所示。
(2)无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机采用方波自控式永磁同步电动机，以霍尔传感器取代电刷换向器，霍尔传感器的信号线传递电动机里面磁钢相对于绕组线圈的位根据3个霍尔传感器的信号能知道此时应该怎样给电动机的线圈供电(不同的霍尔信应该给电动机绕组提供相对应方向的电流)，也就是说霍尔传感器状态不一样，线圈的置号电流方向不一样。
霍尔信号传递给控制器，控制器通过粗线(不是霍尔线)给电动机绕组供电，电动机旋转，磁钢与绕组(准确地说是缠在定子上的线圈，其实霍尔一般安装在定子上)发生转动，霍尔传感器感应出新的位置信号，控制器粗线又给重新改变电流方向的电动机绕组供电，电动机继续旋转(当绕组和磁钢的位置发生变化时，绕组必须对应地改变电流方向，这样电动机才能继续向一个方向运动，否则电动机就会在某一个位置左右摆动，而不是连续旋转)，这个过程就是电子换向。
无刷直流电动机由直流电源供电，借助位置传感器来检测转子的位置，所检测出的信号触发相应的电子换相线路，以实现无接触式换相。
无刷直流电动机用电子开关和位置传感器代替电刷及换向器，将直流电转换成模拟三相交流电，通过调制脉宽，改变其电流大小来改变转速。
直流无刷电机的控制结构直流无刷电机是同步电机的一种，也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(P)影响：N=120.F/P。
在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。
直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。
也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。
维修工必藏：控制器接线图、线路图和接线方法大全！
维修工必藏：控制器接线图、线路图和接线方法大全！电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件，它就象是电动车的大脑，是电动车上重要的部件。
电动车就目前来看主要包括电动自行车、电摩、电动三轮车、电动三轮摩托车、电动四轮车等，控制器也因为不同的车型而有不同的性能和特点。
在相同的功率下, 管数越多, 性能越强劲, 发热量越低,但是如果单管的功率大的话所组合起来的9管控制器比单管的功率小的12管的好,这要看单个电子管的品质了。
下面是电动车控制器接线图和线路图，以及接线方法：电动车控制器接线图控制器线路图控制器接线方法：第一步：明确电源正负极，和电门锁线。
把万用表打直流档上，再把万用表的负极黑线接在电池的负极上，然后用万用表的正极红线一个一个量，有电压的是正极稍微比电源电压高点、无电压的是负极。
第二步：连接电源线和电门锁线。
控制器电源线粗红色的是正极，粗黑色的是负极。
接好后打开钥匙，再量量电源电压和电门锁线的电压是不是正常，然后在分别量转把线的电源电压5V左右红黑线，霍尔线的电源电压5V左右红黑线别忘了万用表打到直流档上。
第三步：电压正常对接白色学习线。
若反转拔开在对接一次，电机正转后拔开学习线。
接转把线，一般按颜色接就可能了，若还不可以有可能转把坏掉了，那么拔掉转把线，直接连接控制器转把线的红线和绿线。
电机正常转，证明转把有问题，换个转把。
第四步：电车上各个线什么意思的确定方法。
顺着电机找到电机3根相位线5根霍尔线，拆下转把找到3根转把线，拆掉刹把可以找到2根刹车线。
拆开电瓶可以看到“ ”电源正极“-”电源负极。
总的来说按大件找，按大件安装，最容易理解最准确。
第五步：测试霍尔好坏的方法。
整车上带电检测，先把各线路及接插件都接好，把万用表拔到直流电压20V档位，先确认控制器有5V电源输出，再用黑表笔接在霍尔的地线，红表笔分别接三根信号线，在量的同时，用手轻轻转动电机，霍尔正常时，万用表会0V--5V的脉冲电压的数据显示，如果测某只霍尔时没有脉冲电压，则这只霍尔就坏了，这种情况也可以用指针式万用表检测，指针在0V--5V之间摆动，霍尔是好的;如果指针不摆动，霍尔是坏的用这种方法是最为可靠的方法，前提是带电操作。
云台接法
“PAN RIGHT”为云台水平向右，“PAN LEFT”为云台水平向左，“TILT UP” 为云台垂直向上，“TILT DOWN”为云台垂直向下，“AUTO”为云台自动控制端，“PTN”为云台控制公共端。
·喷水/雨刷/摄像机/红外灯控制电压：24V AC 或 220V AC可选。
·光圈/焦距/变焦控制：12V DC
光圈、焦距、变焦三组控制线必须分别与解码器上标有“IRIS”、“FOCUS”、 “ZOOM”三组控制端子对应相接，标有“LENS COM”为镜头控制公共端。
·本解码器还对外提供一组摄像机控制电压：DC12V/850mA 负载能力的直流电压，将解码板上标有“JP-DC”的跳线器短接后（出厂时已短接），按照键盘操作说明即可接通或短开电源输出 [注意：因为云台镜头控制电压（AC220V或其它类型电压）与摄像机控制电压（DC12V）是采用同一操作方法控制的，所以，当解码器上标有“JP-AC”和“JP-DC”的跳线器都短接时，镜头电压和摄像机电压均受控制，如果不希望镜头电压或摄像机电压受控制，只需将解码器上标有“JP-AC”或“JP-DC”的跳线器断开即可。出厂设置：“JP-AC” 和“JP-DC”跳线器均短接 ]
火线（红色线） 地线（花色线） 零线（绿色线）
用户特别注意：不得将火线或零线接在地线输入端上，否则可能损坏解码器，如果用户只有火线和零线输入，则将地线输入端空着即可路在给解码器通电前，建议您先不要接上负载，并关闭解码器上的电源开关，在确保连线无误后方可上电。
1．当采用24V AC控制时，其电源由解码器提供，解码器提供电源的最大输出功率为45W，此时，需将解码板上的跳线器JP1、JP2分别短接即可。 特别注意：采用24V AC控制时，解码板上标有“L”与“N”的接线端子不得外接任何输入电源，否则可能损坏解码器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
揭秘智能控制云台主控与驱动电路—电路图天天读（170）
云台一般分两类，一类是做高速运转的球形摄像机，价格昂贵；另一类是以两个交流或直流电机组成的安装平台，通过控制系统在远端可以控制其水平和垂直方向的转动，实现全方位监控，这样的云台控制起来费时费力，不节能。
为此，在做一定的市场调研后，结合已有技术设计出一款基于单片机智能控制的云台。
该云台能根据设防区域内安装的多个传感器采集的信息去控制由步进电机组成的云台转动，只要入侵者进入设防区域云台就工作，人移动超过一定的距离，电机就转带动摄像头转动，始终保持人在监控摄像头的视角范围中心区域。
整个工作过程全智能化，无需人操作，且步进电机易于控制转动度数，转动精确，可实现全方位准确监控摄像，使用方便节能。
系统组成
该智能控制云台系统主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。
在该系统中，多个传感器以云台为中心组成多点信号监测电路，采集云台四周（设计为八个方向，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计算处理，主控芯
片再输出一定数量的脉冲给步进电机驱动电路，从而驱动步进电机带动摄像头转动一定的角度，实现全方位自动追踪监控。
主控芯片与驱动电路
AT89C52是Atmel公司生产的低电压，高性能CMOS
微处理器，片内带8 KB的可反复擦写只读程序存储器，共有4个八位I／O接口，功能强大。
L298N(＄2.1300)是SGS 半导体公司生产的步进电机专用控制芯片，能产生四相控制信号，输出功率强，可用于控制两相、三相和四相步进电机，易于与单片机结合，实现单片机控制。
设计中以AT89C52为主控芯片，在软件的配合下用P0，P1口作为传感器信号输入口，扫描多点（设计为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转动一定的角度，从而带动云台上的摄像头转动一定角度（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
件修改），实现自动控制。
电机选用四相步进电机，每个电机用四位I／O口控制，所以P2口低四位控制水平方向电机，高四位控制竖直方向电机。
水平和竖直方向电机除转动角度不同，驱动原理完全一样。
图2所示为主控芯片与水平方向驱动电路，在电路中为避免电机工作时对单片机的干扰，驱动中加入反相器和光耦进行隔离，使单片机稳定可靠工作。
人体红外传感器采集电路
PIR是一种能以非接触形式检测出人体或动物辐射的红外线能量变化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，由运算放大器、电压比较器、延迟时间和封锁时间定时器等构成，它与PIR 和少量外接元器件可构成被动式的人体红外传感器采集电路。
图3所示为人体红外传感器信号监测电路，电路中PIR 采用LHl778来监测人体红外信号，采集的信号经BIS0001放大处理后以高低电平的形式输出给单片机运算处理，从而实现对设防区域的信号采集。
设计的监测电路中可通过调节精密电位器Rp1调节PIR探头的灵敏度，实现对感应距离的控制，默认为5 m；调节Rp3控制信号的输出延时时间（Tx），Tx≈49 152×R8Rp3C5，默认为Tx≈1 s；调节Rp2控制信号的输出封锁时间（Ti），监测电路在这个时间里输出低电平，Ti≈24×R5Rp1C7，默认为1．2 s，所以结合Tx和Ti可控制监测电路的探测周期。
实物中对PIR探头做了两种处理以实现对其监测面积的控制。
当套用自制的金属框时可实现对半径为5 m，45°的扇形区域的探测，套用内径为7cm的空心金属套筒时，探测范围变成一条长约5 m的直线。
经多次验证证明该传感器达到设计功能。
摄像头安装平台
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开
环控制元件，电机的转速、停止位置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，带负载能力越强。
设计中采用四相步进电机，它有三种工作方式：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，使电机工作于八拍方式，按（A-AB-B-BC-C-CD-D-AD-A）依次通电，电机正转，反方向通电就反转，可通过控制每个脉冲之间的通电时间来控制电机转速。
摄像头安装平台由一个竖直放置和一个水平放置的步进电机组成，即云台，可实现上下和左右转动，从而带动摄像头实现全方位监控。
测试结果
在软件调试成功后，进行了实物制作，经功能测试验证达到设计要求。
测试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，验证了设计功能。
图5所示四幅图像为有人进入时，单片机自动控制云台转动时摄像头（电脑摄像头模拟）所拍摄的视屏部分画面截图。
测试中以A1A2，B1B2，C1C2，D1D2，E1E2，F1F2，G1G2，H1H2分别代表八个方向，下标1表示距离中心最近的一圈探测点（如A1～H1），下标2表示离中心稍远的一圈探测点（如A2～H2），16个点构成以云台为圆心的极坐标系，在这16个位置中进行测试，设摄像头初始位置为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
始位置不动，当人从以云台为中心的8个方向中任意方向进入传感器探测区域时，电机能带动摄像头实现水平左右，竖直上下转动，始终使人处在摄像头视角范围的中心区域，实现全方位智能追踪监控摄像。
经过多次测试和数据分析表明，该智能控制云台上电后能按设计要求进入正常的工作状态且准确度高，证实了方案的可行性和可靠性。
设计主要以单片机为控制核心，结合人体红外传感器组成的多点信号采集电路和L298N驱动电路去控制云台，对进入设防区域内移动的入侵者进行全方位自动追踪摄像。
该云台转动角度精度高，带负载能力强，运行稳定，且无人时不工作，很节能。
与现在市面上的高速球形和远程控制云台相比，该云台具有智能方便，运行省电节能，生产成本低，易于维护等优点。
因此，利用该方法设计的云台在经过一定的加工处理后在智能控制、监控等领域有很强的实用价值和现实意义。