畢業設計-基于vc的云臺鏡頭控制操作臺軟件設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 Receive 2，stopFF，02，00，00，00，00，02Receive 10，Camera on， Focus far， Left， turbo speedFF，0A，88，90，00，40，62 云臺向右協議波形圖，其代碼為 FF 00 00 02 20 00 23。圖中傳輸按照串行傳輸格式，每一個字節的傳輸都是一位起始位，8位數據位，一位停止位，低位在前高位在后，一共傳送7個字節。4 軟件設計及實現 控制系統軟件概述視頻監控中對云臺的控制可以分為兩個時代：第一個控制時代，采用模擬量調節，云臺的上下左右動作，以及鏡頭的三個參數控制都是采用模擬量調節。控制信號由一組控制線連接引出，這種控制方式極為不便，接線較多，各個信號之間易出錯。第二個控制時代，采用數字量調節，云臺的所有動作，均可采用數字信號命令來控制，云臺負責解碼這個命令，進而完成相關的動作。由此產生了一些控制協議。 不同時代的控制系統產生出不同的控制軟件。 開發工具和軟件編制環境簡介開發本軟件用的是集成開發工具Visual C++。Visual C++是一個功能強大的可視化軟件開發工具。自1993年Microsoft公司推出Visual C++，隨著其新版本的不斷問世，Visual C++已成為專業程序員進行軟件開發的首選工具。雖然微軟公司推出了Visual C++.NET(Visual C++)，但它的應用的很大的局限性，只適用于Windows 2000，Windows XP和Windows 。所以實際中，更多的是以Visual C++。Visual C++++編譯器，而且是一個基于Windows操作系統的可視化集成開發環境（integrated development environment，IDE）。Visual C++，包括編輯器、調試器以及程序向導AppWizard、類向導Class Wizard等開發工具。 這些組件通過一個名為Developer Studio的組件集成為和諧的開發環境。在VC中，可以使用常規的調試命令，例如運行、暫停、復位、設置斷點等對應用程序進行調試。MFC是Visual C++的靈魂，是C++環境下編寫應用程序的一個框架和引擎，是掛在VC之上的一個輔助軟件開發包，它是微軟提供的Windows下應用程序的編程語言接口，是一種軟件編程的規范，但不是一種程序開發語言本身，可以允許用戶使用各種各樣的第三方的編程語言來進行對Windows下應用程序的開發，使這些被開發出來的應用程序能在Windows下運行。MFC不只是一個功能單純的界面開發系統，它提供的類絕大部分用來進行界面開發，關聯一個窗口的動作，但它提供的類中有好多類不與一個窗口關聯，即類的作用不是一個界面類，不實現對一個窗口對象的控制，而是一些在Windows中實現內部處理的類。由于Visual C++的這些優勢，所以此次選用了此開發工具。下圖為Visual C++： C++ 軟件程序流程圖 主程序軟件設計根據所設計要求，編制相應的軟件，完成相應的功能，軟件部分共分三大塊，包括主程序軟件設計，按鍵觸發，數據發送。，先初始化，然后設置I/O端口、波特率和地址位等參數，等待按鍵觸發，按鍵觸發又可分為運動控制按鍵觸發和雨刷控制按鍵觸發。如有按鍵輸入，則進入按鍵觸發流程。 開始程序初始化地址波特率設置按鍵觸發 主程序軟件流程圖 運動控制流程 。運動按鍵按下進入數據發送流程調用觸發按鍵對應的函數變量賦值為0后進入數據發送流程運動按鍵彈起進入數據發送流程 雨刷控制流程，當按下雨刷控制按鈕后，系統首先檢測當前雨刷工作狀態，也就是對應的雨刷控制變量值，若值為工作狀態，則賦零后發送協議。反之亦然。這樣實現了按一下開啟雨刷，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數據發送流程YN雨刷控制返回雨刷是否正在工作 數據發送程序。數據發送程序主要是為了把按鍵確定的控制命令發送給云臺，達到控制云臺的作用。根據PELCOD協議，每條控制字共7字節。發送Word19發送Word2發送Word3發送Word4發送Word5發送Word6發送Word7數據發送程序9返回 軟件程序 程序功能改程序可以配置使用的串口及參數，通過串口通信，實現對各個云臺及鏡頭的控制。可以設置使用的串口號碼，從COM1~COM6。可以設置波特率，包括19200bit/s、1200bit/s、2400bit/s、4800bit/s及9600bit/s這4種。包括上、下、左、右、左上、左下、右上、右下、自動的啟動控制和停止控制，上下左右的微調控制。包括增大光調、減小光調、增加焦距、減小焦距的啟動控制與停止控制。選擇設備，打開和關閉雨刷，打開和關閉射燈等操作。 界面展現 下圖是該程序的界面樣式和端口設置界面。軟件中包括組合列表框，用于選擇波特率、串口號等；按鈕，包括設置控制端口、退出系統等；通過MSCOMM控件實現串口通信。 變量/函數聲明，類定義的public區聲明包括MSComm控件對象、上下左右開關雨刷等按鈕位置等成員變量，還有獲取靜態按鈕未知數據、發送命令等成員函數。 初始化操作 初始化包括對成員變量的初始化及控件的二次創建等操作。并在函數中加入用于創建myComm對象的代碼，即MSComm控件的實例。 按鈕功能實現普通按鈕控件只能識別單擊和雙擊事件，不能直接識別鼠標按下和鼠標彈起事件。而本程序要求按下按鈕時執行啟動某種操作的命令，當按鈕彈起時執行停止某種操作的命令。因此，本程序是用picture靜態圖片框來模擬按鈕的操作。為實現此操作，使用了4個函數，分別是OnLButtonDown()、OnMouseMove()、OnMove()和GetRect()函數。前三個是windows的消息響應函數，最后一個是韓順的自定義函數。 數據發送云臺和鏡頭操作時單向的，所以對串口的操作也是單向的。只有計算機向解碼器的發送數據操作，而沒有計算機從解碼器接收數據的操作。發送數據使用SendCommand()函數，該函數在程序中有兩個調用位置，一個是在OnLButtonDown()函數中，單用戶點擊某個命令按鈕時調用，另一個是當用戶單擊了設備地址組合列表選擇了一個地址時，在OnCloseComboAddress()函數中調用。5 畢業設計總結 論文總結本文主要介紹了云臺基本背景，云臺操作控制軟件的基本功能和設計方法及內容，開發了基于VC的云臺鏡頭控制操作臺軟件程序。本論文研究中主要完成了以下工作：，并給出了幾種控制方案。，設計云臺操作控制臺所應具有的基本功能。，并對系統中所涉及到的原理進行了簡要闡述，包括對云臺鏡頭、雨刷和運動的控制。，設計流程圖，編制相應的程序，使其完成對應的功能。 設計中的經驗總結，理清設計思路，完整的設計方案很重要。本系統涉及到的原理性知識比較多，對各個知識點的明晰是非常有必要的，每個模塊的功能，各個模塊之間的通訊方式，通訊連接，在功能完備的基礎上，還要考慮安全穩定方面的設計，因此在原理概念上一定要明晰。在開始設計方案的時候，對這個概念不清楚，具體的操作也比較模糊，因此系統設計的時候要考慮下載的方式，后查閱資料文獻，理清了設計思路，設計方案也就出來了。，做好程序流程圖軟件編制以主程序調用子程序的方式實現，每個子程序完成一個功能，切勿流水線方式寫下來，這樣可以減少出錯率，也方便調試跟檢查。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，然后一步一步細化，越細化越好，編寫軟件的時候要從小塊編起，從一個個子程序環節編制，確保每個子程序之間相對獨立，做好出口入口的標志位影響工作，然后再結合到一起進行聯調。如果像流水線一樣寫下來，發生錯誤率較高，不易調試，而且，相互影響的標志位也不易調試。本系統程序全部采用模塊化設計，各個模塊子程序之間經調試都能做到相對獨立，以供主程序。 個人經驗總結 通過對畢業論文項目的研究工作，進一步掌握了VC的應用實踐和軟件的開發流程，深刻理解了云臺控制軟件的設計與應用，在科研能力和項目開發能力方面有了較大的提高，主要有一下幾個方面：；；，實際動手的能力得到了較大幅度的提高。6 致謝畢業設計即將結束，感謝我的指導老師吳力普老師。在畢業設計期間，吳老師為我的學習研究提供了良好的研究環境和豐富的學習資源，本論文是在導師吳老師的嚴格要求和悉心指導下完成的。在此，我要向吳老師表示我衷心的致謝和誠摯的敬意。7 參考文獻[1] 趙書朵等. 視頻監控系統中云臺控制模塊的設計與實現. 重慶科技學院學報(自然科學版)，2010. 第1期[2] 雷偉軍等. 基于Visual C++云臺控制系統關鍵技術與算法. 西安文理學院學報(自然科學版)，2008. 第3期[3] 戴鈞，戴國駿. . [4] 劉書智，李琳娜. VISUAL C++實踐與提高：串口通信與工程應用篇. 中國鐵道出版社. [5] 權立偉，石江宏，薛財鋒. IP視頻監控系統中云臺控制模塊的設計與實現. 電子技術應用. [6] 李曉輝等. 基于VC的自動聚焦視頻監視系統軟件的開發設計. 先到電子技術. 2007[7] 蔡平. 計算機云臺控制系統. 中國人民警官大學學報. 1996[8] 楊漢祥，曾惠芳. 多功能視頻監控系統的設計與實現.：上饒師范學院學報. 2006.[9] 付昕，郭金旭. 基于串口通信的云臺控制技術的應用研究. 武漢理工大學出版社. [10] 沈永玲康彥肖. 實現多種實時視頻處理功能的系統. 電子第54研究所. 2005 [11] 歐珊瑚，王倩麗，朱哲瑜．數字圖像處理技術與應用． 清華大學出版社. 2004[12] 劉富強． 數字視頻信息處理與傳輸教程． ．[13] 劉小偉. 智能視頻監控系統的設計與設計. 武漢科技大學. 2008 [14] 蔡皖東. 計算機網絡技術. 西安電子科技大學出. 1998[15] 葛俊杰． 微機原理與接口技術實用教程． 中國電力出版社. 2006[16] 張奇光，劉峰. 基于IP視頻監控系統云臺控制的設計與實現. 電子工程師. [17] 董延軍，金瞢. 用于視頻監視的云臺鏡頭系統串行通信的實現. 微計算機信息. 2003[18] 仵浩. Visua串口通信工程開發實例導航. 人民郵電出版社. [19] 孫鑫. VC++從入門到精通視頻教程. 人民郵電出版社. 2010[20] 李昌坤, 李昌龍,何小海. 一種新型的智能云臺控制系統. 中國測試技術. 8 附錄數據發送部分代碼節選Void CMoniControlDlg::SendCmand(int iType){ int i=0。 BYTE bytXor=0。 //存放校驗字節內容 BYTE bytCommand。 //存放命令字節年內容 //根據iType，設置命令值bytCommand Switch(iType) { case 10100。 { //更新操作顯示信息文本 (“向上調節云臺！”)。 Updatedata(false)。 bytCommand=0x92。 //設置命令字節內容 break。 } case 10100。 { (“無操作”)。 //停止向上調節云臺 Updatedata(false)。 bytCommand=0x93。 break。 } case 10200。 { (“向下調節云臺！”)。 Updatedata(false)。 bytCommand=0x94。 break。 } case 10201。 { (“無操作”)。 //停止向下調節云臺 Updatedata(false)。 bytCommand=0x93。 break。 } case 10300。 { (“向左調節云臺！”)。 Updatedata(false)。 bytCommand=0x96。 break。 } case 10301。 { (“無操作”)。 //停止向左調節云臺 Updatedata(false)。