0引言
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和經(jīng)濟全球化進程的加快，中國安防產(chǎn)業(yè)盡管起步比較晚，但是發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍逐年擴大；云臺是安防行業(yè)的一種最典型產(chǎn)品，是安裝、固定攝像機的設(shè)備,分為固定云臺和電動云臺兩種。固定云臺是指安裝好攝像機后，調(diào)整好水平和俯仰的角度，達到理想的工作狀態(tài)后，鎖定調(diào)整機構(gòu)的一種裝置，適合于監(jiān)控區(qū)域范圍不大的情況。
電動云臺是指由板卡集成控制電路、外部機械結(jié)構(gòu)、水平和垂直方向兩個交流電機或者步進電機共三大部分組成，可以做水平和垂直運動的安裝平臺，它可以擴大攝像機的監(jiān)視范圍，適用于大范圍掃描監(jiān)視系統(tǒng)。該安裝平臺的工作原理是由微控制器組成的集成電路，利用固化于集成電路內(nèi)部存儲器 flash的應(yīng)用程序或者通過 RS485端口接受來自外部鍵盤輸入指令，控制集成電路上的繼電器開合，從而指揮負責(zé)云臺上下和左右方向轉(zhuǎn)動的兩個電動機動作，即當(dāng)控制電路發(fā)出上、下動作電壓時，垂直電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速箱帶動垂直傳動輪盤轉(zhuǎn)動，或者當(dāng)控制電路發(fā)出左、右動作電壓時，水平電機轉(zhuǎn)動并經(jīng)減速箱帶動云臺底部的水平齒輪盤轉(zhuǎn)動，甚至當(dāng)控制電路發(fā)出三維空間精確定位信號給水平和垂直電機，水平和垂直電機同時旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動傳動齒輪，傳動齒輪帶動安裝在云臺護罩中的攝像機做相應(yīng)的轉(zhuǎn)動運動，達到云臺上的攝像機自動掃描監(jiān)視區(qū)域的目的。集成控制電路也可以接受來自遠程監(jiān)控中心值班人員操作鍵盤的中斷控制命令，指揮云臺跟蹤監(jiān)視對象和驅(qū)動攝像機的變倍、聚焦、光圈的動作。根據(jù)電動云臺的工作電壓不同，一般分為交流 24V、交流 220V及直流 24V三種。本文重點討論的是以 ATmega64單片機為控制器，工作電壓為交流 24V的電動云臺板卡自動測試平臺的設(shè)計。
1.云臺板卡的原理
1.1 ATmega64的功能特性 高性能、低功耗的 8 位 AVR 微處理器 [5] ，它具有如下特點：
1）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，工作于 16 MHz時性能高達16MIPS，只需兩個時鐘周期的硬件乘法器
2）非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲器，64K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash，擦寫壽命為 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；2K字節(jié)的EEPROM，擦寫壽命為 100000次；4K字節(jié)片內(nèi)SRAM；64K字節(jié)可選外部存儲空間；可以對鎖定位進行編程以實現(xiàn)用戶程序的加密；通過SPI 接口進行系統(tǒng)內(nèi)編程
3)JTAG接口(與 IEEE 1149.1標準兼容),符合 JTAG標準的邊界掃描功能;支持擴展的片內(nèi)調(diào)試功能;通過JTAG 接口實現(xiàn)對Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程
4)外設(shè)特點。兩個具有獨立預(yù)分頻器和比較器功能的8 位定時器/ 計數(shù)器;兩個具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的擴展16 位定時器/ 計數(shù)器;具有獨立振蕩器的實時計數(shù)器RTC;兩路8位PWM 通道;6路編程分辨率從1到16位可變的PWM通道;8路10位ADC;8 個單端通道;7個差分通道;2個具有可編程增益（1x,10x,或200x）的差分通道;面向字節(jié)的兩線接口;可編程的串行USART;可工作于主機/從機模式的SPI串行接口;具有獨立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器;片內(nèi)模擬比較器
5)特殊的處理器特點。上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測;片內(nèi)經(jīng)過標定的 RC振蕩器;片內(nèi)/片外中斷源;6種睡眠模式:空閑模式、ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、Standby模式以及擴展的 Standby模式;軟件選擇時鐘頻率;熔絲位選擇的 ATmega103兼容模式;全局上拉禁止
