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基于STM32F103ZE的红外线的目标跟踪与无线测温系统(最后报告).doc

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基于STM32F103ZE的红外线的目标跟踪与无线测温系统(最后报告).doc

基于红外线的目标跟踪与无线测温系统报告摘要:本装置是采用STM32F103ZE为控制核心的基于红外线的目标跟踪与无线测温系统,它能准确的在工作空间内实现跟踪仪A对白炽灯模拟热源B的自动搜索与实时定位。完成定位后A端能实现声提示并向B下达温度传送指令,再定时接收存储由B端送来的温度数据及绘制温度曲线。设计中,由光敏三极管(3DU33)组成的传感器阵列检测B发出的光信号,经过三极管(9013)将光信号放大后并经A/D模数转换,然后通过单片机处理这些信号后,确定点光源的位置,从而实现云台自动跟踪光信号;由温度传感器(ds18b20)检测B端温度经无线收发芯片(nRF905)实现无线传输。一、系统方案1、方案比较与选择1)信号采集元件的选择方案一:利用光敏电阻在不同光照强度下电阻阻值随光照强度的增强而减小的原理来提取信号。光敏电阻比较稳定,能够很好的把光信号转变为电信号,而且经济适用;但其反应不够灵敏,而且受周围环境温度的影响比较大。方案二:使用光敏二极管作为采光原件。当遇到外界光照时,光敏电阻内PN结的电子和空穴会增多从而其值会下降。它感光性能良好,稳定而且反应速度快;但是其电流值太小,不便于信号的提取,后级需要很大的信号放大,这样就导致误差增大。方案三:使用光敏三极管作为信号提取元件。光敏三级管不仅采光性能灵敏稳定,而且其本身就具备电流放大作用;如果仍不能达到要求可以使用达林顿光敏三极管来放大电流。综合考虑上述三种方案,我们最终选择方案三。2)控制电机的选择电机布局:在圆形基架的两条对称轴线上分别设置互相垂直的两根轴X—X和Y—Y,其中轴Y—Y与基座转动联接,轴X—X与工作平台固联并与基架转动联接,电机l通过轴X—X带动工作平台相对基架转动,电机2通过轴Y—Y带动基架相对基座转动。轴X—X采用背对背滚动轴承,有效地减轻了X—X轴的剪切力。轴Y—Y采用圆锥滚子轴承,方便地实现了转动和支撑两大功用。方案一:直流电机,其调速控制很方便,但是旋转角度及正反转不好控制,对于本题的定位跟踪,需要很精确的角度控制,因此没有采用此方案。方案二:减速步进电机28BYJ-48,步进电机可以采用步进细分技术来实现精确定位,其正反转及速度控制灵活,但是对于本题要在空间X及Y轴方向上实现定位,就需要搭建步进电机的架构来使其在空间定位,手工搭建的平台由于连接不够紧密导致系统不稳定,因此也没有采用此

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