基于红外线的目标跟踪与无线测温系统

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1、基于红外线的目标跟踪与无线测温系统（本科组E）一、任务设71个长X宽为200mmX180mm口J万向自动旋转的红外线跟踪定位仪A和一个红外线发射器B,系统示意图如卜「°A与BZ间无线连接，采用无线通信方式进行数据双向传输。发射器B端利用白炽灯（0〜200W可调）模拟热源，B端直接检测温度，就地实时显示温度，并能通过无线通信将温度传输给A；跟踪定位仪A能实吋定位跟踪发射器B,当达到定位精度要求时，A向B发送温度传送指令，并实时接收B点温度，显示并存储温度；测试结束后可打印全部测试时间段的数据和温度曲线。

2、电机mooeA:红外线跟踪仪“B：红夕燃发射器与温度采集“（可手持移动）aA屮表示红外接收器，位置和数量自定;A、B间距离要求在1000mm〜2000mm。二、要求1.基本要求（1）跟踪仪A的接收而绕X轴旋转的角度大于150°,小于180°,人绕丫轴旋转角度大于330。，小于360。0A在任意非初始位置时，按复位键能自动复位。A能搜索和定位口标B（B在工作空间内随机设置）。（2）B端设置0〜200W功率可调的白炽灯（现场供电220V）,设计功率调整单元。根据测试要求可在0〜200W范围内任意设定白炽灯

3、功率。在白炽灯灯座处安放温度传感器，设计温度检测显示与无线通信传输单元。（3）在工作空间内根据测试要求，将B设置在3〜4个不同的位置，同时在B端设置不同的加热功率。其间，跟踪仪A能自动搜索与定位B（吋间W60秒）。定位精度要求：A的法线方向与目标BZ间的定位角度X与Y两个方向均不大于30°o完成定位后(达到定位精度要求)，A端有声光提示，A向B下达温度传送指令，并定吋接收存储由B端送来的温度数据，实吋显示现场温度与定位吋间，打印测试数据。1.发挥部分(1)在基本要求屮，跟踪仪A的搜寻定位时间W10秒，

4、定位精度W10。。(2)跟踪仪A具有实时跟踪功能，即目标点B在距离跟踪仪AlOOOnuii〜2000mm的某个距离上，瞬间快速移动300〜400mm,A能实吋跟踪，定位精度W10°，跟踪时间W5秒，实时显示跟踪时间。(3)B沿X轴或Y轴某一方向运动，A跟踪达到极限位置时□动停止。当目标B失踪时，A端具有目标丢失显示功能，即显示：“XLOST”或“YLOST”。(4)根据测试数据打印温度曲线。三、评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，系统总体框图、核心电路原理图、

5、主要流程图、程序清单及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50实际制作完成情况50发挥部分完成第⑴项10完成第(2)项20完成第(3)项10完成第(4)项5其它5红外线的目标跟踪与无线测温系统的方案设计电机mooeA:红外线跟踪仪2B:红夕卜线发射器与温度采集“（可手持移动）a硬件部分的设计(1)在跟踪仪的底部和左部使用步进电机，因为步进电机上电后可以锁死。可达到定位的冃的。步进电机的选体积较小、力矩较大的电机。(2)为达到题目要求，可以准确复位，在底部电机的边上装一个轻触开关，使用

6、外部中断方式可以使跟踪仪准确冋到起始位置并且到达终点位置。(3)考虑到左边的电机若使用轻触开关的话，可能力矩不够，无法压下开关的触片，所以打算使用红外对管来使左边的电机准确定位。(4)在跟踪仪的上面使用五个高灵敏度的光敏三极管，因为在发挥部分要求在5秒内准确定位，多加一个光敏三极管是为了达到快速定位的目的，以减少定位的时间，而四周边上的光明三极管是为了跟踪光源的走向而设计的。(5)红外发射器采用功率可调的口炽灯，采用双向可控硅来调节白炽灯的功率，直接使用PWM波控制晶闸管的导通。(6)对于红外线发射器

7、的移动，釆用手持移动。己有的模块(1)矩阵键盘(2)无线模块(3)MP3模块软件方案的设计（1）采用单片机内部集成的AD转换，对光敏三极管进行电压采集，当采集到的电压达到最大值的时候即定位完成。（2）B点釆集到温度后将数据通过无线发送会A点，A点将数据保存到数组或EEPROM,将采集到的温度值实时保存。（3）A点接收到数据以后，将数据显示以曲线的行驶显示在12864液品上。（4）快速定位：按照发挥部分的要求，定位时间越短越好，所以在X/Y轴方向快速定位的时候，只选通正屮间的光敏三极管,一旦检测到电压值

8、减小，马上停止PWM波的输出。（5）当A点工作时B点移动时，先比较X轴左右的的光敏三极管采集到的电压人小，若左侧的屯压值较犬，跟踪仪就左移,然后在打开和中间光墩三极管开始检测。Y轴同理。（6）任务完成后，要求回到起始地点，则使电机往跟踪方向的反方向旋转，当进入到外部中断（与起始和终点位置的检测装置相连）后，停止电机的旋转。（7）定位完成以后，A点向B点发送指令，B点开始采集温度，然后发送数据冋A点显示。（8）声光提示：采用MP3模块，使用语音播报，光显示