云台是一种控制动态调节摄像头观察视角的装置，其角度调节的驱动器件主要是步进电机或舵机。这里所所用的双轴云台是以2个舵机来控制其精度的转动，并以PWM脉冲的方式来控制舵机的转角。
图1 双轴云台
为简化设计的复杂度，这里是通过一个串口控制型的双通道PWM模块来控制舵机。
图2 PWM调节模块
这样由Mini-G0001开发板向PWM模块发送相应的指令即可控制云台的转向，而转动的方向和角度则是通过开发板上的4个按键来控制。
对于PWM调节模块，它工作时要求采用9600bps的波特率通讯，PWM的工作频率为 50Hz。
为便于调节控制，其指令是存放在指令数组中，其格式为：
uint8_tMLF[7]={'S','1','F','0','5','0','T'};
uint8_t MLP[7]={'S','1','D','0','0','4','T'};
其中，数组MLF[]用于存放工作频率的设置指令，而数组MLP[]则用于存放转动角度的设置指令。
用于设置工作频率的函数为：
int sendf(void)
{
uint8_t i;
for(i=0;i<7;i++)
{
USART_SendData(USART2, MLF[i]);
while (RESET == USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC));
}
}
复制代码用于设置转动角度的函数为：
int sendp(void)
{
uint8_t i;
for(i=0;i<7;i++)
{
USART_SendData(USART2, MLP[i]);
while (RESET == USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC));
}
}
复制代码在角度调节过程中，由于是采用4个按键来控制，各按键的作用为：
K1:向左
K2:向右
K3:向上
K4:向下
对4个按键所用引脚的配置函数为：
void key_gpio(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_GPIOA, ENABLE);
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}
复制代码进行云台调节控制的主程序为：
int main(void)
{
uint8_t i=3,j=3;
PLATFORM_Init();
DELAY(1000);
USART_Configure(9600);
key_gpio();
MLF[1]='1';
sendf();
DELAY(1000);
MLF[1]='2';
sendf();
while (1)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2)==1) // "K1"
{
if(i<12) i=i+1;
MLP[1]='1';
MLP[4]=i/10+'0';
MLP[5]=i%10+'0';
sendp();
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2)==1);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_9)==0) // "K2"
{
if(i>3) i=i-1;
MLP[1]='1';
MLP[4]=i/10+'0';
MLP[5]=i%10+'0';
sendp();
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_9)==0);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==0) // "K3"
{
if(j<12) j=j+1;
MLP[1]='2';
MLP[4]=j/10+'0';
MLP[5]=j%10+'0';
sendp();
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==0);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0) // "K4"
{
if(j>3) j=j-1;
MLP[1]='2';
MLP[4]=j/10+'0';
MLP[5]=j%10+'0';
sendp();
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0);
}
DELAY(10000);
}
}
复制代码在串口模块的RXD引脚连接PA1的情况下，其测试效果如图3至图5所示。
图3 设置工作频率
图4 测试通道1
图5 测试通道2
在完成整体电路连接的情况下，其形式如图6所示。通过按键的调节，即每按下一次用户键，则舵机就转动一个调节角度，其调节效果如图7和图8所示。
图6 连接形式
图7 向右转
图8 向左转
视频演示：
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