畢業(yè)設(shè)計(jì)_基于VC的云臺(tái)鏡頭控制操作臺(tái)軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 . PAGE52 / NUMPAGES57基于VC的云臺(tái)鏡頭控制操作臺(tái)軟件設(shè)計(jì)摘要隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)在多種領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。而在在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，對(duì)云臺(tái)的方位控制是系統(tǒng)執(zhí)行的重要任務(wù)之一.云臺(tái)是一種用于監(jiān)控時(shí)調(diào)整攝像頭位置的設(shè)備，云臺(tái)鏡頭的控制是整個(gè)閉路監(jiān)視系統(tǒng)一個(gè)重要組成部分。本文設(shè)計(jì)了一種基于VC的云臺(tái)鏡頭控制操作臺(tái)軟件，用以監(jiān)控設(shè)備中能對(duì)云臺(tái)起控制作用的軟件。該控制軟件能控制云臺(tái)的垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)，以與攝像機(jī)的聚焦/散焦，變倍近/遠(yuǎn)、光圈變大/小等。論文首先介紹了課題的應(yīng)用概況，分析了監(jiān)控系統(tǒng)和云臺(tái)軟件的功能概況，并針對(duì)這

2、些功能提出了設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案，對(duì)云臺(tái)中的通訊協(xié)議PELCO-D協(xié)議做了詳細(xì)介紹。其次論文詳細(xì)介紹了本設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，給出了主程序、數(shù)據(jù)發(fā)送程序、運(yùn)動(dòng)控制程序和雨刷鏡頭控制程序的軟件流程圖。通過(guò)調(diào)試，起到了很好的控制效果關(guān)鍵字：云臺(tái)；監(jiān)控系統(tǒng)；VC；操作臺(tái)The PTZ camera control based on VC console software designAbstractWith the multimedia technology and the rapid development of network communication technology, digital vid

3、eo surveillance technology in many fields more and more widely. In the digital video surveillance system design and implementation, on the head of the orientation control is the system to perform important tasks. PTZ is a camera for monitoring, adjust the location of equipment, PTZ camera control is

4、 the closed-circuit surveillance system is an important part. This paper presents a PTZ camera control based on VCs console software for monitoring devices can head a controlling software. The control software can control the head of the vertical movement and horizontal movement, and the cameras foc

5、us / defocus, zoom Near / Far, aperture bigger / smaller, etc. Paper first introduces the topic of application profiles, analysis of the monitoring system and PTZ functions of the software profile, and these features make the design for the realization of the program, on the head of the communicatio

6、n protocol PELCO-D protocol introduced in detail. Second, this thesis details the entire process of designing software development, given the main program, the data send process, motion control programs and wipers lens control program flow chart. Through these tests played a good control effect.Key

7、Words：Pan/tilt/zoom,；monitoring system；VC；Consoles目錄摘要 I TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc265058512Abstract PAGEREF _Toc265058512 h IIHYPERLINK l _Toc2650585131 緒論 PAGEREF _Toc265058513 h 1HYPERLINK l _Toc2650585141.1 云控制應(yīng)臺(tái)用概況 PAGEREF _Toc265058514 h 1HYPERLINK l _Toc2650585151.1.1 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)概述 PAGEREF _

8、Toc265058515 h 1HYPERLINK l _Toc2650585161.1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的組成 PAGEREF _Toc265058516 h 1HYPERLINK l _Toc2650585171.2 云臺(tái)控制軟件的發(fā)展概況 PAGEREF _Toc265058517 h 2HYPERLINK l _Toc2650585181.2.1 云臺(tái)控制軟件簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc265058518 h 2HYPERLINK l _Toc2650585191.2.2 云臺(tái)控制軟件的原理 PAGEREF _Toc265058519 h 2HYPERLINK l _Toc2650585

9、201.2.3 云臺(tái)控制軟件的發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc265058520 h 2HYPERLINK l _Toc2650585211.3 工作容和章節(jié)安排 PAGEREF _Toc265058521 h 3HYPERLINK l _Toc2650585222 軟件分析和方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc265058522 h 5HYPERLINK l _Toc2650585232.1 軟件功能分析 PAGEREF _Toc265058523 h 5HYPERLINK l _Toc2650585242.2 軟件設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc265058524 h 6HYPERLIN

10、K l _Toc2650585252.2.1 設(shè)置模塊 PAGEREF _Toc265058525 h 6HYPERLINK l _Toc2650585262.2.2 按鈕模塊 PAGEREF _Toc265058526 h 7HYPERLINK l _Toc2650585272.2.3 通訊模塊 PAGEREF _Toc265058527 h 7HYPERLINK l _Toc2650585283 串行通信的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc265058528 h 9HYPERLINK l _Toc2650585293.1 串行通信概述 PAGEREF _Toc265058529 h 9HYPE

11、RLINK l _Toc2650585303.2 串行通信介紹 PAGEREF _Toc265058530 h 9HYPERLINK l _Toc2650585313.2.1 串行傳送方式 PAGEREF _Toc265058531 h 9HYPERLINK l _Toc2650585323.2.2 串行通信方式 PAGEREF _Toc265058532 h 10HYPERLINK l _Toc2650585333.2.3 通信協(xié)議介紹 PAGEREF _Toc265058533 h 11HYPERLINK l _Toc2650585343.2.4 RS-485標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc

12、265058534 h 13HYPERLINK l _Toc2650585353.3 PELCO-D協(xié)議 PAGEREF _Toc265058535 h 14HYPERLINK l _Toc2650585363.3.1 PELCO協(xié)議應(yīng)用 PAGEREF _Toc265058536 h 14HYPERLINK l _Toc2650585373.3.2 PELCO-D協(xié)議容 PAGEREF _Toc265058537 h 15HYPERLINK l _Toc2650585384 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc265058538 h 19HYPERLINK l _Toc265058539

13、4.1 控制系統(tǒng)軟件概述 PAGEREF _Toc265058539 h 19HYPERLINK l _Toc2650585404.2 開(kāi)發(fā)工具和軟件編制環(huán)境簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc265058540 h 19HYPERLINK l _Toc2650585414.3 軟件程序流程圖 PAGEREF _Toc265058541 h 21HYPERLINK l _Toc2650585424.3.1 主程序軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc265058542 h 21HYPERLINK l _Toc2650585434.3.2 運(yùn)動(dòng)控制流程 PAGEREF _Toc265058543 h 21

14、HYPERLINK l _Toc2650585444.3.3 雨刷控制流程 PAGEREF _Toc265058544 h 22HYPERLINK l _Toc2650585454.3.4 數(shù)據(jù)發(fā)送程序 PAGEREF _Toc265058545 h 23HYPERLINK l _Toc2650585464.4 軟件程序 PAGEREF _Toc265058546 h 24HYPERLINK l _Toc2650585474.4.1 程序功能 PAGEREF _Toc265058547 h 24HYPERLINK l _Toc2650585484.4.2 界面展現(xiàn) PAGEREF _Toc26

15、5058548 h 25HYPERLINK l _Toc2650585494.4.3 變量/函數(shù)聲明 PAGEREF _Toc265058549 h 26HYPERLINK l _Toc2650585504.4.4 初始化操作 PAGEREF _Toc265058550 h 26HYPERLINK l _Toc2650585514.4.5 按鈕功能實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc265058551 h 27HYPERLINK l _Toc2650585524.4.6 數(shù)據(jù)發(fā)送 PAGEREF _Toc265058552 h 27HYPERLINK l _Toc2650585535 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)

16、PAGEREF _Toc265058553 h 28HYPERLINK l _Toc2650585545.1 論文總結(jié) PAGEREF _Toc265058554 h 28HYPERLINK l _Toc2650585555.2 設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié) PAGEREF _Toc265058555 h 28HYPERLINK l _Toc2650585565.3 個(gè)人經(jīng)驗(yàn)總結(jié) PAGEREF _Toc265058556 h 29HYPERLINK l _Toc2650585576 致 PAGEREF _Toc265058557 h 30HYPERLINK l _Toc2650585587 參考文獻(xiàn) P

17、AGEREF _Toc265058558 h 31HYPERLINK l _Toc2650585598 附錄 PAGEREF _Toc265058559 h 33HYPERLINK l _Toc2650585609 外文資料翻譯與原文 PAGEREF _Toc265058560 h 33緒論云控制應(yīng)臺(tái)用概況數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)概述數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是指通過(guò)軟硬件將監(jiān)控頭采集到的圖像處理成數(shù)字信號(hào)，傳送到電腦進(jìn)行處理。隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)在電力系統(tǒng)、電信機(jī)房、工廠、城市交通、水利系統(tǒng)、小區(qū)治安等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)可以很容易地實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的控制，同時(shí)可以使用

18、最少的連線，這節(jié)約了大量的成本。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)和各種無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的控制變得十分容易。監(jiān)控系統(tǒng)的組成數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)十分復(fù)雜，但基本組成很清晰，包括本地監(jiān)控、監(jiān)控設(shè)備和遠(yuǎn)端監(jiān)控。監(jiān)控設(shè)備是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源，一般由攝像機(jī)、解碼器、報(bào)警器和云臺(tái)等組成，其中云臺(tái)是整個(gè)監(jiān)視系統(tǒng)一個(gè)重要組成部分：云臺(tái)是一種用于監(jiān)控時(shí)調(diào)整攝像頭位置的設(shè)備，它接收來(lái)自系統(tǒng)控制臺(tái)發(fā)出發(fā)的控制命令，解釋并控制云臺(tái)進(jìn)行上、下、左、右各方向的行進(jìn)動(dòng)作并對(duì)鏡頭進(jìn)行變焦(ZOOM)、聚焦(FOUCS)、光圈(iris)的控制?？刂葡到y(tǒng)的要?jiǎng)幼鬟\(yùn)行準(zhǔn)確、可靠。由于云臺(tái)運(yùn)行動(dòng)作的可控性與云臺(tái)的多樣性，該控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞直接影響到

19、整個(gè)監(jiān)視系統(tǒng)的可靠性與可操作性等關(guān)鍵指標(biāo)。本地監(jiān)控通常設(shè)置在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)附近，對(duì)從現(xiàn)場(chǎng)傳回的多路視頻信號(hào)通常通過(guò)視頻矩陣進(jìn)行切換，然后連入本地計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示。隨著技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，這些遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)、Intent或其他無(wú)線網(wǎng)方式與本地計(jì)算機(jī)相連接，從而可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視。云臺(tái)控制軟件的發(fā)展概況云臺(tái)控制軟件簡(jiǎn)介 云臺(tái)控制軟件是在計(jì)算機(jī)上通過(guò)某些編程工具，制作的一種應(yīng)用程序，軟件能通過(guò)計(jì)算機(jī)串口輸出符合云臺(tái)控制協(xié)議的控制命令。軟件種類(lèi)繁多，對(duì)不同的云臺(tái)有不同的控制軟件 ，它們應(yīng)用不同的通信協(xié)議，有不同的功能效果。但所有的控制軟件都存在一些基本的控制功能，比如能控

20、制云臺(tái)進(jìn)行上下左右運(yùn)動(dòng)，控制鏡頭進(jìn)行變焦、聚焦、光圈等功能。 優(yōu)秀的控制軟件還應(yīng)具有可擴(kuò)展行，可根據(jù)要求增加一些高級(jí)功能，如預(yù)置位，雨刷等。云臺(tái)控制軟件的原理軟件主要由數(shù)據(jù)、系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序3部分組成 ，系統(tǒng)通過(guò)基于計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)的算法來(lái)判斷實(shí)時(shí)性圖像清晰度，從而使系統(tǒng)具備了自動(dòng)調(diào)焦的能力，可以實(shí)現(xiàn)被視物體的自動(dòng)選擇。監(jiān)視系統(tǒng)的所有系統(tǒng)信息都通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)描述，化分為半固定數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)兩種。計(jì)算機(jī)與解碼器陣列之間的數(shù)目、解碼器的編號(hào)等參數(shù)均屬于半固定數(shù)據(jù)，以撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置值、程序代碼等形式存在。云臺(tái)的線掃描、面掃描、順序切換、定時(shí)切換等中間運(yùn)行參數(shù)都是動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)程序包括導(dǎo)對(duì)云臺(tái)、鏡頭的參數(shù)進(jìn)

21、行設(shè)置，對(duì)串行通信初始化，對(duì)云臺(tái)的運(yùn)動(dòng)、雨刷控制等。應(yīng)用程序是直接面向用戶(hù)并為用戶(hù)服務(wù)的程序，包括將攝像機(jī)的視頻信號(hào)的捕獲，視頻圖像處理和顯示。云臺(tái)控制軟件的發(fā)展現(xiàn)狀早期的云臺(tái)控制器多采用模擬量信號(hào)通訊，控制信號(hào)也多為模擬量，這種類(lèi)型控制器無(wú)需考慮信號(hào)之間的通訊聯(lián)系問(wèn)題，控制軟件也就相對(duì)簡(jiǎn)單，它采用模擬量調(diào)節(jié)控制云臺(tái)的上下左右動(dòng)作，以與鏡頭的參數(shù)控制都是采用模擬量調(diào)節(jié)。由于現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控通常比較復(fù)雜，常常是多臺(tái)云臺(tái)同時(shí)工作，傳統(tǒng)的控制方式弊端盡顯，隨著數(shù)字通訊技術(shù)的發(fā)展，對(duì)云臺(tái)的控制由傳統(tǒng)的模擬量信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量控制，這對(duì)控制軟件的制作要求也有所提高，軟件必須能實(shí)現(xiàn)控制操作臺(tái)通過(guò)簡(jiǎn)單的串行連接來(lái)

22、控制多臺(tái)云臺(tái)完成更加豐富的動(dòng)作，這樣可以極提高系統(tǒng)的通訊信息集成化、綜合自動(dòng)化、降低成本等，在云臺(tái)與控制器之間的通訊也就漸漸形成一種數(shù)字協(xié)議。但由于受地區(qū)、行業(yè)的限制、公司企集團(tuán)的利益驅(qū)使，目前控制器與控制操作臺(tái)的通訊協(xié)議沒(méi)有形成統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但仍然陸續(xù)出現(xiàn)了一些有影響的云臺(tái)通訊協(xié)議，并具有一定的應(yīng)用圍和市場(chǎng)，表現(xiàn)為市場(chǎng)流行多種控制協(xié)議，也就產(chǎn)生了多種協(xié)議類(lèi)型的云臺(tái)控制器。美國(guó)Pelco公司在監(jiān)控行業(yè)具有領(lǐng)先地位，其公司制定的Pelco-D協(xié)議是目前市場(chǎng)上比較通用的協(xié)議，此詞的云臺(tái)控制軟件就采用了Pelco-D協(xié)議。工作容和章節(jié)安排本論文的主要容是分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于VC的云臺(tái)鏡頭控制操作臺(tái)

23、軟件開(kāi)發(fā)。論文共五章，結(jié)構(gòu)安排如下：第一章是緒論。主要介紹了云臺(tái)控制器的應(yīng)用背景，控制軟件的介紹、原理和發(fā)展概況。第二章是軟件分析和方案設(shè)計(jì)。對(duì)軟件所具備的功能進(jìn)行了分析，同時(shí)根據(jù)不同功能的實(shí)現(xiàn)，提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。第三章是串行通信的實(shí)現(xiàn)。對(duì)軟件與云臺(tái)的通信方式做了介紹，并對(duì)本系統(tǒng)所采用通訊傳輸協(xié)議PELCO-D協(xié)議做了詳細(xì)解釋說(shuō)明。 第四章是軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)要描述了軟件開(kāi)發(fā)工具、開(kāi)發(fā)環(huán)境，并給出了相關(guān)程序流程圖，包括運(yùn)動(dòng)控制和雨刷鏡頭控制的流程圖。同時(shí)對(duì)軟件程序中的程序功能、界面展示、函數(shù)變量等做了詳細(xì)的分析、設(shè)計(jì)、編寫(xiě)。第五章是總結(jié)。主要是對(duì)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到問(wèn)題作總結(jié)，以與自己對(duì)這一

24、課題的一些認(rèn)識(shí)。軟件分析和方案設(shè)計(jì)軟件功能分析 此云臺(tái)軟件主要設(shè)計(jì)了改變串口設(shè)置，包括修改協(xié)議、設(shè)定波特率、設(shè)定地址等功能；對(duì)云臺(tái)運(yùn)動(dòng)的控制，包括上下左右等八個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)和自動(dòng)巡控功能；對(duì)鏡頭進(jìn)行控制，包括變焦、聚焦、打開(kāi)或關(guān)閉光圈等功能；其他一些高級(jí)控制，如預(yù)置、雨刷等1.串口設(shè)置:多種協(xié)議、波特率設(shè)置、地址。軟件和云臺(tái)間通過(guò)協(xié)議來(lái)彼此傳輸數(shù)據(jù)，即操作軟件產(chǎn)生數(shù)據(jù)包，通過(guò)協(xié)議發(fā)給云臺(tái)，使其完成對(duì)應(yīng)動(dòng)作；每個(gè)云臺(tái)都有個(gè)地址碼，這個(gè)地址碼的編碼就是協(xié)議地址，每個(gè)地址碼的接口單位時(shí)間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（包括起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位）的位數(shù)，叫做云臺(tái)的協(xié)議地址波特率，單位為bps，即位/秒，這個(gè)接口是

25、串口。2.云臺(tái)控制按鍵:上下左右、左上、左下、右上、右下、自動(dòng)巡控。通過(guò)操作這些按鍵，生成對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)包傳到云臺(tái)，云臺(tái)接收后進(jìn)行對(duì)應(yīng)的功能動(dòng)作，如上下左右轉(zhuǎn)動(dòng)以采集所需方向的圖像。3.對(duì)鏡頭控制按鍵:變焦（+ -）、聚焦（+ -）、光圈開(kāi)關(guān)。通過(guò)這三種功能按鍵對(duì)云臺(tái)進(jìn)行控制，增加圖像的清晰度。變倍：通過(guò)部的復(fù)雜透鏡組來(lái)實(shí)現(xiàn)放大倍率，移動(dòng)鏡頭部的鏡片，改變它們之間的相對(duì)位置，在一定圍改變鏡頭的焦距長(zhǎng)度和視角。焦距：是光學(xué)系統(tǒng)中衡量光的聚集或發(fā)散的度量方式，是指透鏡中心或其第二主平面到圖像聚集點(diǎn)處的距離，單位一般為毫米或英寸。光圈：用來(lái)控制光線透過(guò)鏡頭，進(jìn)入機(jī)身感光面的光量的裝置，位于攝像機(jī)鏡頭部，可

26、用來(lái)控制通過(guò)鏡頭的光線的多少。4.高級(jí)控制按鍵:預(yù)置、調(diào)用、雨刷。將某個(gè)位置設(shè)定為預(yù)置位置，之后可以通過(guò)調(diào)用自動(dòng)回復(fù)到預(yù)置的位置，可設(shè)多個(gè)；通過(guò)雨刷按鍵控制雨刷裝置運(yùn)動(dòng)擦拭鏡頭表面，保障觀察效果，此裝置操作便捷，大大降低罩面清潔和維護(hù)面積。云臺(tái)的鏡頭鏡片如果沾有水或者灰塵，會(huì)影響視覺(jué)，就要裝配雨刷，雨刷的工作方式類(lèi)似汽車(chē)的雨刷，在鏡片上來(lái)回掃動(dòng)，去除鏡片上的雜物軟件設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)以上所說(shuō)功能，具體需要三大模塊，分別是分別是設(shè)置模塊，按鈕模塊，通訊模塊。設(shè)置模塊設(shè)置模塊的功能主要分為三大塊，通訊地址的選擇，通訊頻率波特率設(shè)定，通訊協(xié)議選擇。通訊地址選擇是為了選擇云臺(tái)控制操作臺(tái)控制目標(biāo)。地址碼的作用

27、是用來(lái)區(qū)分每一個(gè)攝像機(jī)的,比如你的監(jiān)控系統(tǒng)中有5個(gè)云臺(tái),這樣你為了在后端的操作系統(tǒng)中操作每個(gè)云臺(tái),你就得對(duì)每個(gè)云臺(tái)進(jìn)行編號(hào),這就是云臺(tái)的地址碼.云臺(tái)的地址碼是有一定的規(guī)律可詢(xún)的,以PELCO-D為例,走的就是標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制,具體編號(hào)有公式?jīng)Q定.當(dāng)設(shè)定了云臺(tái)控制操作臺(tái)上的地址選擇后,操作臺(tái)就可根據(jù)編碼,選擇要控制的云臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)一臺(tái)云臺(tái)操作臺(tái)可以操作多個(gè)云臺(tái),而控制互不干擾的情況.頻率波特率設(shè)定是為了實(shí)現(xiàn)云臺(tái)于云臺(tái)控制操作臺(tái)的控制同步。模擬線路信號(hào)的速率，也稱(chēng)調(diào)制速率，以波形每秒的振蕩數(shù)來(lái)衡量。如果數(shù)據(jù)不壓縮，波特率等于每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，如果數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓縮，那么每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)通常大于調(diào)制

28、速率，使得傳輸數(shù)據(jù)偶爾產(chǎn)生錯(cuò)誤。 波特率是指數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制速率，它用單位時(shí)間載波調(diào)制狀態(tài)改變的次數(shù)來(lái)表示，其單位是波特（Baud）。波特率與比特率的關(guān)系是比特率=波特率X單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)。 在信息傳輸通道中，攜帶數(shù)據(jù)信息的信號(hào)單元叫碼元，每秒鐘通過(guò)信道傳輸?shù)拇a元數(shù)稱(chēng)為碼元傳輸速率，簡(jiǎn)稱(chēng)波特率。波特率是傳輸通道頻寬的指標(biāo)。 通訊協(xié)議選擇是為了讓云臺(tái)正確解碼云臺(tái)操作控制臺(tái)的控制命令，從而讓云臺(tái)實(shí)現(xiàn)操作者的控制預(yù)期。按鈕模塊按鈕模塊作為云臺(tái)控制操作臺(tái)中的重要控制部分，按其功能分，主要分為三大塊，分別是：運(yùn)動(dòng)控制，攝像機(jī)鏡頭控制，以與高級(jí)功能控制。以運(yùn)動(dòng)控制為例，當(dāng)按下控制方向的按鈕

29、時(shí)，即觸發(fā)了鼠標(biāo)觸發(fā)事件，調(diào)用相關(guān)函數(shù)，產(chǎn)生7個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)包，通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)到232/485轉(zhuǎn)換器，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為485信號(hào)輸送給云臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)控制云臺(tái)運(yùn)動(dòng)的功能。通訊模塊通訊模塊是本設(shè)計(jì)的重要部分，所有控制命令都是通過(guò)通訊模塊傳輸給被控制的云臺(tái)的。這部分會(huì)在下一章節(jié)重點(diǎn)介紹。軟件的核心。實(shí)現(xiàn)各種按鈕觸發(fā)事件，并將對(duì)應(yīng)控制信號(hào)輸出到云臺(tái)。鏡頭控制按鈕區(qū)，用于控制云臺(tái)鏡頭的動(dòng)作。添加高級(jí)功能按鈕，完善軟件功能基本功能控制按鈕，控制云臺(tái)上下左右轉(zhuǎn)動(dòng)等。設(shè)置模塊，包括設(shè)置波特率、地址位等通過(guò)通訊協(xié)議向云臺(tái)發(fā)送信號(hào)。圖2.1 云臺(tái)控制軟件模塊圖串行通信的實(shí)現(xiàn)串行通信概述隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，通訊傳輸在

30、工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到越來(lái)越廠泛的應(yīng)用。通常在實(shí)際工作中，兩個(gè)設(shè)備之間的信息交換被稱(chēng)為通信，通信的方式有兩種，并行通信和串行通信。所謂并行通信，是在一些聯(lián)絡(luò)信號(hào)的控制下，一次將8位，16位或者32位數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行傳送的通信方式。在并行通信中，傳輸線數(shù)量沒(méi)有限制，除了數(shù)據(jù)之外還應(yīng)設(shè)置通信聯(lián)絡(luò)控制線。這種通信方式的優(yōu)點(diǎn)似乎通信速率高，適用于高速的通信場(chǎng)合，但缺點(diǎn)明顯，首先隨著通信聯(lián)絡(luò)控制線數(shù)量的增加，通信的成本越來(lái)越高；其次隨著通信距離的增加，收到通信聯(lián)絡(luò)控制線間與外界的電磁干擾趨勢(shì)嚴(yán)重，通信質(zhì)量明顯下降。串行通信指數(shù)據(jù)是一位一位按順序傳送的通信方式，它的突出優(yōu)點(diǎn)是使用線路少，只需一對(duì)傳輸線，避免了

31、多條線路特性的不一致，簡(jiǎn)單實(shí)用，這樣就大大降低了傳送成本，特別適用于遠(yuǎn)距離通信，因此在工業(yè)應(yīng)用中絕大多數(shù)使用串行通訊。串行通信的基本接口方式分為RS-232和RS-485兩種標(biāo)準(zhǔn)。RS-232為全雙工工作模式，其信號(hào)準(zhǔn)位是參考地線而得，分別作為數(shù)據(jù)的傳送和接收，實(shí)際應(yīng)用中其傳輸距離可以達(dá)到15米，只具有一對(duì)一通訊。而RS-485卻能解決長(zhǎng)距離的串行通訊，解決了RS-232協(xié)議傳輸距離太近(15m)的缺陷。串行通信介紹串行傳送方式串行通信的過(guò)程是將通信雙方傳輸?shù)臄?shù)據(jù)序列變成電信號(hào)，在選定的通信線路上完成傳遞。通常，將通信傳輸方式分為信號(hào)傳輸方式和線路傳輸方式兩部分。信號(hào)傳輸方式是指按信號(hào)鴛原樣傳

32、輸?shù)幕▊鬏敾蚴怯迷盘?hào)調(diào)制成高頻載波的載波傳輸。近距離傳輸時(shí)，廣泛使用的是按信號(hào)原樣傳輸?shù)幕▊鬏敺绞?，如RS-232 ，RS-485等通信方式，遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，通常使用Modem。線路傳輸方式，按數(shù)據(jù)流的方向與對(duì)線路的使用方式可分為如下幾種基本傳輸方式：?jiǎn)喂鬏敺绞?，在傳輸線路上，數(shù)據(jù)只能按一個(gè)固定的方向，且是交互式的。有的系統(tǒng)是單工傳輸，但可以利用另一線路將接受方的監(jiān)視信號(hào)返回到發(fā)送方，通常用于差錯(cuò)檢測(cè)。這種單向連接的用途較窄；半雙工方式，當(dāng)使用同一根傳輸線既作為輸入有作為輸出時(shí)，雖然數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向上傳輸，但通信雙方不能同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)；全雙工傳輸方式，當(dāng)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受分別由兩根不同的傳

33、輸線傳輸時(shí)，通信雙方都能夠在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接受操作，即相當(dāng)于兩個(gè)方向相反的單工傳輸方式組合在一起，在全雙工傳輸方式下，通信的每一端都設(shè)置了發(fā)送器和接收器，因此能控制信息在兩個(gè)方向同時(shí)傳送。由于全雙工方式不需要進(jìn)行方向的切換，沒(méi)有切換操作所產(chǎn)生的時(shí)間延遲，所以特別適用于那些不能有時(shí)間延遲的交互應(yīng)用系統(tǒng)。多工傳輸方式，使用復(fù)用技術(shù)，將一個(gè)信道劃分位若干個(gè)頻帶或時(shí)間片，從而使多線路信號(hào)同時(shí)共享信道，使用復(fù)用器和集中器可降低成本，提高通信網(wǎng)的傳輸效率。串行通信方式串行通信有兩種基本的通信方式：異步通信和同步通信，在異步通信中，數(shù)據(jù)是一幀一幀(包括一個(gè)字符代碼或字節(jié)數(shù)據(jù))傳送的。同步通信中，在數(shù)據(jù)開(kāi)

34、始傳送前用同步字符來(lái)指示(常約定12個(gè))，并由時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)送端和接收端同步，即檢測(cè)到規(guī)定的同步字符后，按照連續(xù)按順序傳送數(shù)據(jù)，直到通信告一段落。由于在一條傳輸線上既傳輸數(shù)據(jù)信息，又傳輸控制聯(lián)絡(luò)信息，所以需要一系列的約定，從而識(shí)別一條線上傳輸?shù)男畔⒘髦校囊徊糠质菙?shù)據(jù)信號(hào)，哪一部分是聯(lián)絡(luò)信號(hào)。由于串行通信息邏輯定義與TTL不兼容，故需要邏輯電平轉(zhuǎn)換，以提高信息傳輸?shù)目煽啃?。為了降低通信線路的成本和簡(jiǎn)化通信設(shè)備，可用現(xiàn)存信道配以適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤涌?，在任意兩點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)串行通信。通信協(xié)議介紹1.同步和異步通信方式串行通信有兩種最基本的通信方式：同步串行通信方式和異步串行通信方式。同步串行通信方式是指在一樣

35、的數(shù)據(jù)傳送速率下，發(fā)送端和接受端的通信頻率保持嚴(yán)格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，但發(fā)送器和接受器的成本較高。異步串行通信是指發(fā)送端和接受端在一樣的波特率下不需要嚴(yán)格地同步，允許有相對(duì)的時(shí)間時(shí)延，即收、發(fā)兩端的頻率偏差在10以，就能保證正確實(shí)現(xiàn)通信。異步通信在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)線上總是呈現(xiàn)高電平狀態(tài)，稱(chēng)為空閑狀態(tài)（又稱(chēng)MARK狀態(tài)）。當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，信號(hào)線變成低電平，并持續(xù)一位的時(shí)間，用于表示發(fā)送字符的開(kāi)始，該位稱(chēng)為起始位，也稱(chēng)SPACE狀態(tài)。起始位之后，在信號(hào)線上依次出現(xiàn)待發(fā)送的每一位字符數(shù)據(jù)，并且按照先低位后高位的順序逐位發(fā)送。采用不同的字符編碼方案，待發(fā)送

36、的每個(gè)字符的位數(shù)不同，在5、6、7或8位之間選擇。數(shù)據(jù)位的后面可以加上一位奇偶校驗(yàn)位，也可以不加，由編程指定。最后傳送的是停止位，一般選擇1位、1.5位或2位。2.數(shù)據(jù)傳送方式單工方式。單工方式采用一根數(shù)據(jù)傳輸線，只允許數(shù)據(jù)按照固定的方向傳送。圖8(a)中A只能作為發(fā)送器，B只能作為接收器，數(shù)據(jù)只能從A傳送到B，不能從B傳送到A。半雙工方式。半雙工方式采用一根數(shù)據(jù)傳輸線，允許數(shù)據(jù)分時(shí)地在兩個(gè)方向傳送，但不能同時(shí)雙向傳送。圖8(b)中在某一時(shí)刻，A為發(fā)送器，B為接收器，數(shù)據(jù)從A傳送到B；而在另一個(gè)時(shí)刻，A可以作為接收器，B作為發(fā)送器，數(shù)據(jù)從B傳送到A。全雙工方式。全雙工方式采用兩根數(shù)據(jù)傳輸線，允

37、許數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行雙向傳送。圖8(c)中A和B具有獨(dú)立的發(fā)送器和接收器，在同一時(shí)刻，既允許A向B發(fā)送數(shù)據(jù)，又允許B向A發(fā)送數(shù)據(jù)。3.波特率波特率是指每秒傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，以b/s和bps（位/秒）為單位。它是衡量串行數(shù)據(jù)傳送速度快慢的重要指標(biāo)和參數(shù)。計(jì)算機(jī)通信中常用的波特率是：110，300，600，1200，2400，4800，9600，19200bps。4.串行通信的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)在串行通信過(guò)程中存在不同程度的噪聲干擾，這些干擾有時(shí)會(huì)導(dǎo)致在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)。因此在串行通信中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)是非常重要的，也是衡量通信系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。檢錯(cuò)，就是如何發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，而糾錯(cuò)就是在發(fā)現(xiàn)

38、錯(cuò)誤后，如何采取措施糾正錯(cuò)誤。單工方式誤碼率是指數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸后發(fā)生錯(cuò)誤的位數(shù)與總傳輸位數(shù)之比。在計(jì)算機(jī)通信中，一般要求誤碼率達(dá)到10-6數(shù)量級(jí)。誤碼率與通信過(guò)程中的線路質(zhì)量、干擾、波特率等因素有關(guān)。奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)是常用的一種檢錯(cuò)方式。奇偶校驗(yàn)就是在發(fā)送數(shù)據(jù)位最后一位添加一位奇偶校驗(yàn)位（0或1），以保證數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位中1的總和為奇數(shù)或偶數(shù)。若采用偶校驗(yàn)，則應(yīng)保證1的總數(shù)為偶數(shù)；若采用奇校驗(yàn)，則應(yīng)保證1的總和為奇數(shù)。在接受數(shù)據(jù)時(shí)，CPU應(yīng)檢測(cè)數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位中1的總數(shù)是否符合奇偶校驗(yàn)規(guī)則，如果出現(xiàn)誤碼，則應(yīng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的錯(cuò)誤處理服務(wù)程序，進(jìn)行后續(xù)糾錯(cuò)。糾錯(cuò)在基本通信規(guī)程中一般采用奇偶校驗(yàn)或方

39、陣碼檢錯(cuò)，以重發(fā)方式進(jìn)行糾錯(cuò)。在高級(jí)通信中一般采用循環(huán)冗余碼（CRC）檢錯(cuò)，以自動(dòng)糾錯(cuò)方式來(lái)糾錯(cuò)。RS-485標(biāo)準(zhǔn)RS-485標(biāo)準(zhǔn)是一種平衡傳輸方式的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，允許在電路中有多個(gè)收發(fā)器組合單元。有多點(diǎn)、雙向通信能力，通常在要求通信距離為幾十米至上千米時(shí)，廣泛采用RS-485收發(fā)器。RS-485收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收，即在發(fā)送端，驅(qū)動(dòng)器將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)輸出；在接收端，接收器將差分信號(hào)變成TTL電平，因此具有抑制共模干擾的能力，加上接收器具有高的靈敏度，能檢測(cè)低達(dá)200mV的電壓，故數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)千米以外。RS-485都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等?？梢圆捎?/p>

40、二線與四線方式，二線制可實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信，采用四線連接時(shí)，能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多的通信，即只能有一個(gè)主（Master）設(shè)備，其余為從設(shè)備，無(wú)論四線還是二線連接方式總線上可連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備，SIPEX公司新推出的SP485R最多可支持400個(gè)節(jié)點(diǎn)。RS-485共模輸出電壓在-7V至+12V之間，接收器最小輸入阻抗為12K，它的最大傳輸速率為10Mb/s，當(dāng)波特率為1200bps時(shí)，最大傳輸距離理論上可達(dá)15千米。平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用規(guī)定最長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度。RS-485需要2個(gè)終接電阻，接在傳輸總線的兩端，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時(shí)

41、可不需終接電阻，即一般在300米以下不需終接電阻。RS485只需要DATA+（D+）、DATA-（D-）兩根線，它為半雙工結(jié)構(gòu)，在同一時(shí)刻只能接收或發(fā)送數(shù)據(jù)，總線上也可以掛接多臺(tái)設(shè)備，用于組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)與多點(diǎn)到多點(diǎn)的通信（多點(diǎn)到多點(diǎn)是指總線上所接的所有設(shè)備與上位機(jī)任意兩臺(tái)之間均能通信）。連接在RS485總線上的設(shè)備也要求具有一樣的通信協(xié)議，且地址不能一樣。在不通信時(shí)，所有的設(shè)備處于接收狀態(tài)，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，串口才翻轉(zhuǎn)為發(fā)送狀態(tài)，以避免沖突。為了抑制干擾，RS485總線常在最后一臺(tái)設(shè)備之后接入一個(gè)120歐的電阻。PELCO-D協(xié)議PELCO協(xié)議應(yīng)用目前市場(chǎng)在監(jiān)控行業(yè)所采用的控制協(xié)議很多種，

42、例如RV800（科立解碼器通訊協(xié)議），CBC（日本CBC高速球通訊協(xié)議），CS850A（松下CS850A高速球通訊協(xié)議），PIH（利凌PIH717解碼器通訊協(xié)議），MG-CS160（明景B01通訊協(xié)議）等。由于美國(guó)PELCO公司在監(jiān)控行業(yè)占有重要位置，其推出的PELCO協(xié)議是當(dāng)前比較通用的云臺(tái)控制協(xié)議，是最為典型的云臺(tái)控制協(xié)議。PELCO協(xié)議主要分為兩種，PELCO-D協(xié)議和PELCO-P協(xié)議，PELCO-P協(xié)議一般采用RS-485接口進(jìn)行傳輸，波特率一般在12009600bps之間，1位起始位，1位停止位，8位數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)位。PELCO-D協(xié)議一般用于矩陣和其他設(shè)備之間的通信，同樣采用RS

43、-485接口進(jìn)行傳輸，波特率可設(shè)置為1200、2400、4800、9600， 數(shù)據(jù)類(lèi)型為十六進(jìn)制。PELCO-D協(xié)議容PELCO-D協(xié)議采用一個(gè)數(shù)據(jù)包的格式傳輸，所有數(shù)據(jù)均采用十六進(jìn)制，如表3.1所示，一個(gè)命令數(shù)據(jù)包由7個(gè)字節(jié)組成。表3.1 PELCO-D 協(xié)議格式PELCO-D協(xié)議格式Word1Word2Word3Word4Word5Word6Word7Synch ByteAddressCommand1Command2Data1Data2Check SumWord1：Synchronization byte（起始符號(hào)），總是FF，符號(hào)字節(jié)用來(lái)檢測(cè)所采用的收發(fā)方式正確與否，當(dāng)接收方收到的數(shù)據(jù)包

44、中，其符號(hào)字節(jié)必須為FF，該命令代碼數(shù)據(jù)包才有效，否則被視為無(wú)效的代碼。Word2：地址字節(jié)，云臺(tái)的地址必須跟它所收到的這個(gè)地址字節(jié)保持一致，否則，云臺(tái)對(duì)該命令無(wú)效。表3.2 Command1，Command2對(duì)應(yīng)的位格式Word3 Word4Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0Command1SenseReservedReservedAuto/Manual ScanCamera On/OffIris CloseIris OpenFocus NearCommand2Focus FarZoom WideZoom TeleDownUpLeftRightAlways 0W

45、ord3，Wrd4是兩個(gè)命令字節(jié)，具體如下：在command1中，Sense位為1時(shí)，bit4、bit3為1，表示自動(dòng)搜索并且攝像頭打開(kāi)。Sense位為0時(shí)，bit4、bit3為1，表示手動(dòng)搜索并且攝像頭關(guān)閉。Bit2為光圈小控制位，Bit1為光圈小控制位，Bit0為焦距近控制位。Command2字節(jié)中，Bit7為焦距遠(yuǎn)，Bit6為變倍大，Bit5為變倍小，Bit4、Bit3、Bit2、Bit1為上下左右控制位，最后一個(gè)Bit0位總是0，這兩個(gè)字節(jié)中，所有控制位，置1為有效，置0為無(wú)效。Word5：水平方向速度（003F）。例：00表示速度為0，3F表示最高速度運(yùn)行，20H表示1/2速度。Wo

46、rd6：垂直方向速度（003F），同Word5。Word7：和校驗(yàn)：Word7= Word 2+ Word 3+ Word 4+ Word 5+ Word 6。表3.3 部分高級(jí)組合命令部分高級(jí)組合命令CommandWord3Word4Word5Word6Set Preset設(shè)置預(yù)置位00030001 to 20Clear Preset清預(yù)置位00050001 to 20Go To Preset調(diào)用預(yù)置位00070001 to 20Go To Zero Pan00070022Flip（180about）00070021Set Auxiliary00090001 to 08Clear Auxil

47、iary000B0001 to 08Remote Reset000F0000Set Zone Start00110001 to 08表3.4 PELCO-D協(xié)議示例Message to sendMessageReceive 1，Camera onFF，01，88，00，00，00，89Receive 1，Camera offFF，01，08，00，00，00，09Receive 2，Left 1/2 speedFF，02，00，04，00，20，26Receive 2，stopFF，02，00，00，00，00，02Receive 10，Camera on， Focus far， Left，

48、turbo speedFF，0A，88，90，00，40，62圖3.1 云臺(tái)向右協(xié)議波形圖如圖3.1所示為用示波器抓拍下來(lái)的云臺(tái)向右協(xié)議的一個(gè)波形圖，其代碼為 FF 00 00 02 200023。圖中傳輸按照串行傳輸格式，每一個(gè)字節(jié)的傳輸都是一位起始位，8位數(shù)據(jù)位，一位停止位，低位在前高位在后，一共傳送7個(gè)字節(jié)。軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)軟件概述視頻監(jiān)控中對(duì)云臺(tái)的控制可以分為兩個(gè)時(shí)代：第一個(gè)控制時(shí)代，采用模擬量調(diào)節(jié)，云臺(tái)的上下左右動(dòng)作，以與鏡頭的三個(gè)參數(shù)控制都是采用模擬量調(diào)節(jié)?？刂菩盘?hào)由一組控制線連接引出，這種控制方式極為不便，接線較多，各個(gè)信號(hào)之間易出錯(cuò)。第二個(gè)控制時(shí)代，采用數(shù)字量調(diào)節(jié)，云臺(tái)的

49、所有動(dòng)作，均可采用數(shù)字信號(hào)命令來(lái)控制，云臺(tái)負(fù)責(zé)解碼這個(gè)命令，進(jìn)而完成相關(guān)的動(dòng)作。由此產(chǎn)生了一些控制協(xié)議。 不同時(shí)代的控制系統(tǒng)產(chǎn)生出不同的控制軟件。開(kāi)發(fā)工具和軟件編制環(huán)境簡(jiǎn)介開(kāi)發(fā)本軟件用的是集成開(kāi)發(fā)工具Visual C+6.0。Visual C+是一個(gè)功能強(qiáng)大的可視化軟件開(kāi)發(fā)工具。自1993年Microsoft公司推出Visual C+1.0后，隨著其新版本的不斷問(wèn)世，Visual C+已成為專(zhuān)業(yè)程序員進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的首選工具。雖然微軟公司推出了Visual C+.NET(Visual C+7.0)，但它的應(yīng)用的很大的局限性，只適用于Windows 2000，Windows XP和Windows

50、NT4.0。所以實(shí)際中，更多的是以Visual C+6.0為平臺(tái)。Visual C+6.0不僅是一個(gè)C+編譯器，而且是一個(gè)基于Windows操作系統(tǒng)的可視化集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（integrated development environment，IDE）。Visual C+6.0由許多組件組成，包括編輯器、調(diào)試器以與程序向?qū)ppWizard、類(lèi)向?qū)lass Wizard等開(kāi)發(fā)工具。 這些組件通過(guò)一個(gè)名為Developer Studio的組件集成為和諧的開(kāi)發(fā)環(huán)境。在VC中，可以使用常規(guī)的調(diào)試命令，例如運(yùn)行、暫停、復(fù)位、設(shè)置斷點(diǎn)等對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行調(diào)試。MFC是Visual C+的靈魂，是C+環(huán)境下編寫(xiě)

51、應(yīng)用程序的一個(gè)框架和引擎，是掛在VC之上的一個(gè)輔助軟件開(kāi)發(fā)包，它是微軟提供的Windows下應(yīng)用程序的編程語(yǔ)言接口，是一種軟件編程的規(guī)，但不是一種程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言本身，可以允許用戶(hù)使用各種各樣的第三方的編程語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行對(duì)Windows下應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，使這些被開(kāi)發(fā)出來(lái)的應(yīng)用程序能在Windows下運(yùn)行。MFC不只是一個(gè)功能單純的界面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，它提供的類(lèi)絕大部分用來(lái)進(jìn)行界面開(kāi)發(fā)，關(guān)聯(lián)一個(gè)窗口的動(dòng)作，但它提供的類(lèi)中有好多類(lèi)不與一個(gè)窗口關(guān)聯(lián)，即類(lèi)的作用不是一個(gè)界面類(lèi)，不實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)窗口對(duì)象的控制，而是一些在Windows中實(shí)現(xiàn)部處理的類(lèi)。由于Visual C+的這些優(yōu)勢(shì)，所以此次選用了此開(kāi)發(fā)工具。下圖為Vi

52、sual C+6.0編寫(xiě)程序語(yǔ)言的一個(gè)界面截圖：圖4.1軟件Visual C+6.0的程序開(kāi)發(fā)界面軟件程序流程圖主程序軟件設(shè)計(jì)根據(jù)所設(shè)計(jì)要求，編制相應(yīng)的軟件，完成相應(yīng)的功能，軟件部分共分三大塊，包括主程序軟件設(shè)計(jì)，按鍵觸發(fā)，數(shù)據(jù)發(fā)送。如圖4.2為主程序流程圖，先初始化，然后設(shè)置I/O端口、波特率和地址位等參數(shù)，等待按鍵觸發(fā)，按鍵觸發(fā)又可分為運(yùn)動(dòng)控制按鍵觸發(fā)和雨刷控制按鍵觸發(fā)。如有按鍵輸入，則進(jìn)入按鍵觸發(fā)流程。 開(kāi)始程序初始化地址波特率設(shè)置按鍵觸發(fā) 圖4.2 主程序軟件流程圖運(yùn)動(dòng)控制流程流程圖如圖4.3。運(yùn)動(dòng)按鍵按下進(jìn)入數(shù)據(jù)發(fā)送流程調(diào)用觸發(fā)按鍵對(duì)應(yīng)的函數(shù)變量賦值為0后進(jìn)入數(shù)據(jù)發(fā)送流程運(yùn)動(dòng)按鍵彈起

53、進(jìn)入數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖4.3運(yùn)動(dòng)流程圖雨刷控制流程圖4.4為雨刷控制程序流程圖，當(dāng)按下雨刷控制按鈕后，系統(tǒng)首先檢測(cè)當(dāng)前雨刷工作狀態(tài)，也就是對(duì)應(yīng)的雨刷控制變量值，若值為工作狀態(tài)，則賦零后發(fā)送協(xié)議。反之亦然。這樣實(shí)現(xiàn)了按一下開(kāi)啟雨刷，再按一下停止雨刷的功能。雨刷控制變量賦0雨刷控制變量賦1數(shù)據(jù)發(fā)送流程YN雨刷控制返回雨刷是否正在工作圖4.4雨刷鏡頭控制流程圖數(shù)據(jù)發(fā)送程序圖4.5為數(shù)據(jù)發(fā)送程序流程圖。數(shù)據(jù)發(fā)送程序主要是為了把按鍵確定的控制命令發(fā)送給云臺(tái)，達(dá)到控制云臺(tái)的作用。根據(jù)PELCO-D協(xié)議，每條控制字共7字節(jié)。發(fā)送Word19發(fā)送Word2發(fā)送Word3發(fā)送Word4發(fā)送Word5發(fā)送Word6發(fā)

54、送Word7數(shù)據(jù)發(fā)送程序9返回圖4.5數(shù)據(jù)發(fā)送程序流程圖軟件程序程序功能改程序可以配置使用的串口與參數(shù)，通過(guò)串口通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)云臺(tái)與鏡頭的控制。1.串口參數(shù)設(shè)置可以設(shè)置使用的串口，從COM1COM6?？梢栽O(shè)置波特率，包括19200bit/s、1200bit/s、2400bit/s、4800bit/s與9600bit/s這4種。2.云臺(tái)控制包括上、下、左、右、左上、左下、右上、右下、自動(dòng)的啟動(dòng)控制和停止控制，上下左右的微調(diào)控制。3.鏡頭控制包括增大光調(diào)、減小光調(diào)、增加焦距、減小焦距的啟動(dòng)控制與停止控制。4.其他控制選擇設(shè)備，打開(kāi)和關(guān)閉雨刷，打開(kāi)和關(guān)閉射燈等操作。界面展現(xiàn) 下圖是該程序的界面樣式

55、和端口設(shè)置界面。圖4.6程序主界面圖4.7端口設(shè)置界面軟件中包括組合列表框，用于選擇波特率、串口號(hào)等；按鈕，包括設(shè)置控制端口、退出系統(tǒng)等；通過(guò)MSCOMM控件實(shí)現(xiàn)串口通信。變量/函數(shù)聲明在主對(duì)話框頭文件MoniControlDlg.h中，類(lèi)定義的public區(qū)聲明包括MSComm控件對(duì)象、上下左右開(kāi)關(guān)雨刷等按鈕位置等成員變量，還有獲取靜態(tài)按鈕未知數(shù)據(jù)、發(fā)送命令等成員函數(shù)。初始化操作初始化包括對(duì)成員變量的初始化與控件的二次創(chuàng)建等操作。在主對(duì)話框?qū)崿F(xiàn)文件MoniCountrolDlg.cpp中加入ON_WM_CREATE消息的響應(yīng)函數(shù)OnCreate。并在函數(shù)中加入用于創(chuàng)建myComm對(duì)象的代碼，

56、即MSComm控件的實(shí)例。按鈕功能實(shí)現(xiàn)普通按鈕控件只能識(shí)別單擊和雙擊事件，不能直接識(shí)別鼠標(biāo)按下和鼠標(biāo)彈起事件。而本程序要求按下按鈕時(shí)執(zhí)行啟動(dòng)某種操作的命令，當(dāng)按鈕彈起時(shí)執(zhí)行停止某種操作的命令。因此，本程序是用picture靜態(tài)圖片框來(lái)模擬按鈕的操作。為實(shí)現(xiàn)此操作，使用了4個(gè)函數(shù)，分別是OnLButtonDown()、OnMouseMove()、OnMove()和GetRect()函數(shù)。前三個(gè)是windows的消息響應(yīng)函數(shù)，最后一個(gè)是順的自定義函數(shù)。數(shù)據(jù)發(fā)送云臺(tái)和鏡頭操作時(shí)單向的，所以對(duì)串口的操作也是單向的。只有計(jì)算機(jī)向解碼器的發(fā)送數(shù)據(jù)操作，而沒(méi)有計(jì)算機(jī)從解碼器接收數(shù)據(jù)的操作。發(fā)送數(shù)據(jù)使用Sen

57、dCommand()函數(shù)，該函數(shù)在程序中有兩個(gè)調(diào)用位置，一個(gè)是在OnLButtonDown()函數(shù)中，單用戶(hù)點(diǎn)擊某個(gè)命令按鈕時(shí)調(diào)用，另一個(gè)是當(dāng)用戶(hù)單擊了設(shè)備地址組合列表選擇了一個(gè)地址時(shí)，在OnCloseComboAddress()函數(shù)中調(diào)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)論文總結(jié)本文主要介紹了云臺(tái)基本背景，云臺(tái)操作控制軟件的基本功能和設(shè)計(jì)方法與容，開(kāi)發(fā)了基于VC的云臺(tái)鏡頭控制操作臺(tái)軟件程序。本論文研究中主要完成了以下工作：1.分析了目前常用的云臺(tái)所具有的基本功能，并給出了幾種控制方案。2.根據(jù)云臺(tái)基本功能，設(shè)計(jì)云臺(tái)操作控制臺(tái)所應(yīng)具有的基本功能。3.提出本文的設(shè)計(jì)思路和方案，并對(duì)系統(tǒng)中所涉與到的原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述

58、4.針對(duì)軟件功能需求設(shè)計(jì)方案，包括對(duì)云臺(tái)鏡頭、雨刷和運(yùn)動(dòng)的控制。5.根據(jù)軟件設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)流程圖，編制相應(yīng)的程序，使其完成對(duì)應(yīng)的功能。設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)1.弄明白概念原理，理清設(shè)計(jì)思路，完整的設(shè)計(jì)方案很重要。本系統(tǒng)涉與到的原理性知識(shí)比較多，對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的明晰是非常有必要的，每個(gè)模塊的功能，各個(gè)模塊之間的通訊方式，通訊連接，在功能完備的基礎(chǔ)上，還要考慮安全穩(wěn)定方面的設(shè)計(jì)，因此在原理概念上一定要明晰。在開(kāi)始設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，對(duì)這個(gè)概念不清楚，具體的操作也比較模糊，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮下載的方式，后查閱資料文獻(xiàn)，理清了設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)方案也就出來(lái)了。2.軟件分塊，做好程序流程圖軟件編制以主程序調(diào)用子程

59、序的方式實(shí)現(xiàn)，每個(gè)子程序完成一個(gè)功能，切勿流水線方式寫(xiě)下來(lái)，這樣可以減少出錯(cuò)率，也方便調(diào)試跟檢查。一定要做好程序流程圖，先干什么后干什么，模塊之間的邏輯性一定要明確好。程序流程圖要從大塊做起，然后一步一步細(xì)化，越細(xì)化越好，編寫(xiě)軟件的時(shí)候要從小塊編起，從一個(gè)個(gè)子程序環(huán)節(jié)編制，確保每個(gè)子程序之間相對(duì)獨(dú)立，做好出口入口的標(biāo)志位影響工作，然后再結(jié)合到一起進(jìn)行聯(lián)調(diào)。如果像流水線一樣寫(xiě)下來(lái)，發(fā)生錯(cuò)誤率較高，不易調(diào)試，而且，相互影響的標(biāo)志位也不易調(diào)試。本系統(tǒng)程序全部采用模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊子程序之間經(jīng)調(diào)試都能做到相對(duì)獨(dú)立，以供主程序。個(gè)人經(jīng)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)對(duì)畢業(yè)論文項(xiàng)目的研究工作，進(jìn)一步掌握了VC的應(yīng)用實(shí)踐和軟件

60、的開(kāi)發(fā)流程，深刻理解了云臺(tái)控制軟件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，在科研能力和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力方面有了較大的提高，主要有一下幾個(gè)方面：1.了解關(guān)于云臺(tái)的一些基本的功能與組成部分；2.掌握了基于VC的云臺(tái)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程；3.親自參與了整個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程，實(shí)際動(dòng)手的能力得到了較大幅度的提高。致畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，感我的指導(dǎo)老師吳力普老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，吳老師為我的學(xué)習(xí)研究提供了良好的研究環(huán)境和豐富的學(xué)習(xí)資源，本論文是在導(dǎo)師吳老師的嚴(yán)格要求和悉心指導(dǎo)下完成的。在此，我要向吳老師表示我衷心的致和誠(chéng)摯的敬意。參考文獻(xiàn)書(shū)朵等. 視頻監(jiān)控系統(tǒng)中云臺(tái)控制模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). HYPERLINK :/ t _blank 科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自