研究设计中利用光敏感器件对特定光波长范围的光信号敏感原理，将四象限光电位置探测器与MSP430系列单片机相结合，根据四象限光电探测器输出电压与光斑位置的线性关系，通过数字PID闭环控制输出电压调节单片机输出PWM 的占空比来实现精确稳定的搜寻和小范围跟踪目标。 0 引言 光电跟踪系统是以光电器件（主要是激光器和光电探测器）为基石，将光学技术、电子/微电子技术和精密机械技术等融为一体，形成具有特定跟踪功能的装置。 目前国内外较先进的光电跟踪系统多以激光测距仪、电视跟踪仪和红外跟踪仪三位一体为核心构成。采用机械方法实现跟踪系统控制起来还不太灵敏。对于一个光电追踪系统，一般通过目标识别、位置信号检测、位置信号处理、PID伺服控制计算、驱动控制、位置反馈、目标不间断跟踪，完成特定跟踪任务。而与之配套的目标识别检测处理与PID 伺服控制实现是非常重要的部分，是保证整个系统能否正常工作的关键。 为更好地实现精确的跟踪伺服系统，本方案中使用MSP430 单片机完成对目标定位跟踪的PID 闭环控制，采用S066A 的国产四象限探测对目标进行识别跟踪定位。MSP430 单片机是美国TI（德州仪器）公司近年推出的16 位高性能混合信号处理器。由于它具有处理能力强、运算速度快、集成度高、外部设备丰富、超低功耗等优点，因此在许多领域内都得到了广泛的应用。S066A 国产四象限探测器光谱响应范围在400~1 100 nm，它的峰值波长为940 nm，它具有较高的灵敏度和精确度，广泛运用于位置检测，光学定位，距离探测等方面。
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2.1 硬件电路设计原理
依据总体设计方案，硬件电路主要由电源模块、四象限信号放大处理模块、系统控制模块、电机驱动模块以及相关辅助模块构成（见图2）。
四象限探测器可探测波长范围（380~1 100 nm），其原理是将光照强度转换为电流信号。但由于其输出电流信号较小，四象限探测器的预处理模块电路实现将电流信号经放大和运算处理，并将电流转化为单片机A/D能够采集到电压范围0~2.5 V.采样的数字信号经单片机内的数字滤波和算法的运算，进而控制PWM波的占空比来调节电机的速度。
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