在生活中经常可见这种场景,一个目标物体在不断的移动,而在它周围的某个地方,有个摄像头正对准着它,目标物体动,则摄像头也动,目标物体停,则摄像头也停。这就是二维跟踪,在本文里就是所谓的二维定位了。本文中所谓的二维定位系统,是这样的一个系统,分别在水平和竖直两个方向上个设置一个电机,电机运转带动执行器件动作,执行器件又带动摄像头动作,也就是说摄像头的移动完全依靠电机的运转来完成的。这样通过控制两台电机的正确运转,就可使摄像头改变位置,达到跟踪定位的目的。设计中选用直流永磁电机作为执行器件,电机X控制了摄像头的水平方位,电机Y控制摄像头的垂直方位,以此组成二维定位系统。整个系统分为给定、控制、执行三个环节。给定环节是由图像处理得到的目标位置的数据。控制环节是以AVR单片机ATmega8为主控核心器件,配以外围辅助电路、电机驱动主电路、位置检测反馈电路组成的控制系统,同时辅以软件程序的配合控制,达到最优控制。执行环节是由电机带动执行器件,以此带动摄像头动作来完成的。由图像处理来数据送给控制环节的单片机,单片机接收此数据,并转化成相应的控制信号,然后送到由开关管组成的主电路,由主电路去控制是哪台电机动作以及是正转还是反转,从而控制了执行环节。当电机转动起来以后,为了达到准确定位,设计了由自制的光电码盘和整形电路组成的反馈环节,反馈环节将电机的实际转过的位移也就是摄像头移动的距离,实时的反馈给单片机,单片机通过比较反馈值与给定值,决定输出控制信号的停止时刻。这样电机带动摄像头在给定的目标位置停下来,达到了准确定位。其间,需要单片机处理的数据都是通过软件编成实现的,这就是软硬件结合控制的思想。