基于vc的云臺鏡頭控制操作臺軟件畢業論文-文庫吧

【正文】 件，調用相關函數，產生7個字節的數據包，通過串口傳輸數據到232/485轉換器，將數據轉換為485信號輸送給云臺，從而實現控制云臺運動的功能。 通訊模塊通訊模塊是本設計的重要部分，所有控制命令都是通過通訊模塊傳輸給被控制的云臺的。這部分會在內下一章節重點介紹。軟件的核心。實現各種按鈕觸發事件，并將對應控制信號輸出到云臺。鏡頭控制按鈕區，用于控制云臺鏡頭的動作。添加高級功能按鈕，完善軟件功能基本功能控制按鈕，控制云臺上下左右轉動等。設置模塊，包括設置波特率、地址位等通過通訊協議向云臺發送信號。 云臺控制軟件模塊圖3 串行通信的實現 串行通信概述隨著計算機技術的發展，通訊傳輸在工業自動化控制領域得到越來越廠泛的應用。通常在實際工作中，兩個設備之間的信息交換被稱為通信，通信的方式有兩種，并行通信和串行通信。所謂并行通信，是在一些聯絡信號的控制下，一次將8位，16位或者32位數據同時進行傳送的通信方式。在并行通信中，傳輸線數量沒有限制，除了數據之外還應設置通信聯絡控制線。這種通信方式的優點似乎通信速率高，適用于高速的通信場合，但缺點明顯，首先隨著通信聯絡控制線數量的增加，通信的成本越來越高；其次隨著通信距離的增加，收到通信聯絡控制線間及外界的電磁干擾趨勢嚴重，通信質量明顯下降。串行通信指數據是一位一位按順序傳送的通信方式，它的突出優點是使用線路少，只需一對傳輸線，避免了多條線路特性的不一致，簡單實用，這樣就大大降低了傳送成本，特別適用于遠距離通信，因此在工業應用中絕大多數使用串行通訊。串行通信的基本接口方式分為RS232和RS485兩種標準。RS232為全雙工工作模式，其信號準位是參考地線而得，分別作為數據的傳送和接收，實際應用中其傳輸距離可以達到15米，只具有一對一通訊。而RS485卻能解決長距離的串行通訊，解決了RS232協議傳輸距離太近(15m)的缺陷。 串行通信介紹 串行傳送方式串行通信的過程是將通信雙方傳輸的數據序列變成電信號，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傳輸方式和線路傳輸方式兩部分。信號傳輸方式是指按信號鴛原樣傳輸的基波傳輸或是用原信號調制成高頻載波的載波傳輸。近距離傳輸時，廣泛使用的是按信號原樣傳輸的基波傳輸方式，如RS232 ，RS485等通信方式，遠距離傳輸時，通常使用Modem。線路傳輸方式，按數據流的方向及對線路的使用方式可分為如下幾種基本傳輸方式：單工傳輸方式，在傳輸線路上，數據只能按一個固定的方向，且是交互式的。有的系統是單工傳輸，但可以利用另一線路將接受方的監視信號返回到發送方，通常用于差錯檢測。這種單向連接的用途較窄；半雙工方式，當使用同一根傳輸線既作為輸入有作為輸出時，雖然數據可以在兩個方向上傳輸，但通信雙方不能同時收發數據；全雙工傳輸方式，當數據的發送和接受分別由兩根不同的傳輸線傳輸時，通信雙方都能夠在同一時刻進行發送和接受操作，即相當于兩個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，通信的每一端都設置了發送器和接收器，因此能控制信息在兩個方向同時傳送。由于全雙工方式不需要進行方向的切換，沒有切換操作所產生的時間延遲，所以特別適用于那些不能有時間延遲的交互應用系統。多工傳輸方式，使用復用技術，將一個信道劃分位若干個頻帶或時間片，從而使多線路信號同時共享信道，使用復用器和集中器可降低成本，提高通信網的傳輸效率。 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，數據是一幀一幀(包括一個字符代碼或——字節數據)傳送的。同步通信中，在數據開始傳送前用同步字符來指示(常約定1~2個)，并由時鐘來實現發送端和接收端同步，即檢測到規定的同步字符后，按照連續按順序傳送數據，直到通信告一段落。由于在一條傳輸線上既傳輸數據信息，又傳輸控制聯絡信息，所以需要一系列的約定，從而識別一條線上傳輸的信息流中，哪一部分是數據信號，哪一部分是聯絡信號。由于串行通信中信息邏輯定義與TTL不兼容，故需要邏輯電平轉換，以提高信息傳輸的可靠性。為了降低通信線路的成本和簡化通信設備，可用現存信道配以適當的通信接口，在任意兩點之間實現串行通信。 通信協議介紹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相同的數據傳送速率下，發送端和接受端的通信頻率保持嚴格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高數據的傳輸速率，但發送器和接受器的成本較高。異步串行通信是指發送端和接受端在相同的波特率下不需要嚴格地同步，允許有相對的時間時延，即收、發兩端的頻率偏差在10％以內，就能保證正確實現通信。異步通信在不發送數據時，數據信號線上總是呈現高電平狀態，稱為空閑狀態（又稱MARK狀態）。當有數據發送時，信號線變成低電平，并持續一位的時間，用于表示發送字符的開始，該位稱為起始位，也稱SPACE狀態。起始位之后，在信號線上依次出現待發送的每一位字符數據，并且按照先低位后高位的順序逐位發送。采用不同的字符編碼方案，待發送的每個字符的位數不同，在7或8位之間選擇。數據位的后面可以加上一位奇偶校驗位，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單工方式。單工方式采用一根數據傳輸線，只允許數據按照固定的方向傳送。圖8(a)中A只能作為發送器，B只能作為接收器，數據只能從A傳送到B，不能從B傳送到A。②半雙工方式。半雙工方式采用一根數據傳輸線，允許數據分時地在兩個方向傳送，但不能同時雙向傳送。圖8(b)中在某一時刻，A為發送器，B為接收器，數據從A傳送到B；而在另一個時刻，A可以作為接收器，B作為發送器，數據從B傳送到A。③全雙工方式。全雙工方式采用兩根數據傳輸線，允許數據同時進行雙向傳送。圖8(c)中A和B具有獨立的發送器和接收器，在同一時刻，既允許A向B發送數據，又允許B向A發送數據。波特率是指每秒內傳送二進制數據的位數，以b/s和bps（位/秒）為單位。它是衡量串行數據傳送速度快慢的重要指標和參數。計算機通信中常用的波特率是：110，300，600，1200，2400，4800，9600，19200bps。在串行通信過程中存在不同程度的噪聲干擾，這些干擾有時會導致在傳輸過程中出現差錯。因此在串行通信中對數據進行校驗是非常重要的，也是衡量通信系統質量的重要指標。檢錯，就是如何發現數據傳輸過程中出現的錯誤，而糾錯就是在發現錯誤后，如何采取措施糾正錯誤。① 單工方式誤碼率是指數據經傳輸后發生錯誤的位數與總傳輸位數之比。在計算機通信中，一般要求誤碼率達到106數量級。誤碼率與通信過程中的線路質量、干擾、波特率等因素有關。②奇偶校驗奇偶校驗是常用的一種檢錯方式。奇偶校驗就是在發送數據位最后一位添加一位奇偶校驗位（0或1），以保證數據位和奇偶校驗位中1的總和為奇數或偶數。若采用偶校驗，則應保證1的總數為偶數；若采用奇校驗，則應保證1的總和為奇數。在接受數據時，CPU應檢測數據位和奇偶校驗位中1的總數是否符合奇偶校驗規則，如果出現誤碼，則應轉去執行相應的錯誤處理服務程序，進行后續糾錯。③糾錯在基本通信規程中一般采用奇偶校驗或方陣碼檢錯，以重發方式進行糾錯。在高級通信中一般采用循環冗余碼（CRC）檢錯，以自動糾錯方式來糾錯。 RS485標準RS485標準是一種平衡傳輸方式的串行接口標準，允許在電路中有多個收發器組合單元。有多點、雙向通信能力，通常在要求通信距離為幾十米至上千米時，廣泛采用RS485收發器。RS485收發器采用平衡發送和差分接收，即在發送端，驅動器將TTL電平信號轉換成差分信號輸出；在接收端，接收器將差分信號變成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，能檢測低達200mV的電壓，故數據傳輸可達千米以外。RS485都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。可以采用二線與四線方式，二線制可實現真正的多點雙向通信，采用四線連接時，能實現點對多的通信，即只能有一個主（Master）設備，其余為從設備，無論四線還是二線連接方式總線上可連接多達32個設備，SIPEX公司新推出的SP485R最多可支持400個節點。RS485共模輸出電壓在7V至+12V之間，接收器最小輸入阻抗為12KΩ，它的最大傳輸速率為10Mb/s，當波特率為1200bps時，最大傳輸距離理論上可達15千米。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用規定最長的電纜長度。RS485需要2個終接電阻，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，它為半雙工結構，在同一時刻只能接收或發送數據，總線上也可以掛接多臺設備，用于組網，實現點到多點及多點到多點的通信（多點到多點是指總線上所接的所有設備及上位機任意兩臺之間均能通信）。連接在RS485總線上的設備也要求具有相同的通信協議，且地址不能相同。在不通信時，所有的設備處于接收狀態，當需要發送數據時，串口才翻轉為發送狀態，以避免沖突。為了抑制干擾，RS485總線常在最后一臺設備之后接入一個120歐的電阻。 PELCOD協議 PELCO協議應用目前市場在監控行業所采用的控制協議很多種，例如RV800（科立解碼器通訊協議），CBC（日本CBC高速球通訊協議），CS850A（松下CS850A高速球通訊協議），PIH（利凌PIH717解碼器通訊協議），MGCS160（明景B01通訊協議）等。由于美國PELCO公司在監控行業占有重要位置，其推出的PELCO協議是當前比較通用的云臺控制協議，是最為典型的云臺控制協議。PELCO協議主要分為兩種，PELCOD協議和PELCOP協議，PELCOP協議一般采用RS485接口進行傳輸，波特率一般在1200—9600bps之間，1位起始位，1位停止位，8位數據位，無校驗位。PELCOD協議一般用于矩陣和其他設備之間的通信，同樣采用RS485接口進行傳輸，波特率可設置為1200、2400、4800、9600， 數據類型為十六進制。 PELCOD協議內容PELCOD協議采用一個數據包的格式傳輸，所有數據均采用十六進制，一個命令數據包由7個字節組成。 PELCOD 協議格式PELCOD協議格式Word1Word2Word3Word4Word5Word6Word7Synch ByteAddressCommand1Command2Data1Data2Check SumWord1：Synchronization byte（起始符號），總是FF，符號字節用來檢測所采用的收發方式正確與否，當接收方收到的數據包中，其符號字節必須為FF，該命令代碼數據包才有效，否則被視為無效的代碼。Word2：地址字節，云臺的地址必須跟它所收到的這個地址字節保持一致，否則，云臺對該命令無效。 Command1，Command2對應的位格式Word3 Word4Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0Command1SenseReservedReservedAuto/Manual ScanCamera On/OffIris CloseIris OpenFocus NearCommand2Focus FarZoom WideZoom TeleDownUpLeftRightAlways 0Word3，Wrd4是兩個命令字節，具體如下：在mand1中，Sense位為1時，bitbit3為1，表示自動搜索并且攝像頭打開。Sense位為0時，bitbit3為1，表示手動搜索并且攝像頭關閉。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字節中，Bit7為焦距遠，Bit6為變倍大，Bit5為變倍小，BitBitBitBit1為上下左右控制位，最后一個Bit0位總是0，這兩個字節中，所有控制位，置1為有效，置0為無效。Word5：水平方向速度（00—3F）。例：00表示速度為0，3F表示最高速度運行，20H表示1/2速度。Word6：垂直方向速度（00—3F），同Word5。Word7：和校驗：Word7= Word 2+ Word 3+ Word 4+ Word 5+ Word 6。 部分高級組合命令部分高級組合命令CommandWord3Word4Word5Word6Set Preset設置預置位00030001 to 20Clear Preset清預置位00050001 to 20Go To Preset調用預置位00070001 to 20Go To Zero Pan00070022Flip（180176。about）00070021Set Auxiliary00090001 to 08Clear Auxiliary000B0001 to 08Remote Reset000F0000Set Zone Start00110001 to 08…………… PELCOD協議示例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，02，00，04，00，20，26