衛(wèi)星便攜站天線(xiàn)自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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3 硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件由單片機(jī)硬件和機(jī)械部件兩部分組成。
3．1 單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)
在單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)上，選擇Microchip公司生產(chǎn)的PIC18F97J60單片機(jī)作為主控制器構(gòu)成硬件平臺(tái)，利用其豐富的外部接口高速處理能力，達(dá)到實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、及時(shí)處理數(shù)據(jù)、快速傳輸數(shù)據(jù)的目的；GPS、方位俯仰傳感器、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度采集等模塊均采用RS 232接口，保證了測(cè)量數(shù)據(jù)精度和接口一致性；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)單片機(jī)傳來(lái)的PWM信號(hào)分別控制方位步進(jìn)電機(jī)和俯仰步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)大小、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、脫機(jī)和鎖定，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械部分運(yùn)動(dòng)，調(diào)整便攜站天線(xiàn)的方位角和俯仰角，本設(shè)計(jì)采用ZD-6560-V4型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，具有三個(gè)調(diào)整細(xì)分?jǐn)?shù)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器細(xì)分?jǐn)?shù)越多，步進(jìn)電機(jī)精度越高。單片機(jī)硬件部分連接框圖如圖2所示。本文引用地址：http://www.bjwjmy.cn/article/154444.htm
3．2 機(jī)械部件設(shè)計(jì)
在機(jī)械部件設(shè)計(jì)上，采用齒輪、絲杠等機(jī)械部件將步進(jìn)電機(jī)與便攜站天線(xiàn)連接起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了用步進(jìn)電機(jī)控制便攜站天線(xiàn)方位角和俯仰角調(diào)整的目的。機(jī)械部件設(shè)計(jì)模型如圖3所示。
4 軟件設(shè)計(jì)
衛(wèi)星便攜站自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)軟件是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)采集輸入信號(hào)、對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析處理、輸出信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星便攜站天線(xiàn)自動(dòng)、快速、精確對(duì)星。
4．1 總體程序設(shè)計(jì)
衛(wèi)星便攜站自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)軟件對(duì)GPS信息采集模塊、方位俯仰傳感模塊、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度采集模塊傳來(lái)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并控制高精度步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以帶動(dòng)便攜站天線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)星。具體流程如下：首先根據(jù)GPS信息采集模塊采集到的地理位置信息，根據(jù)公式計(jì)算便攜站天線(xiàn)方位角和俯仰角的理論值，并用磁偏角對(duì)方位角進(jìn)行修正；然后將經(jīng)過(guò)修正理論值與方位俯仰傳感模塊采集的便攜站天線(xiàn)當(dāng)前的方位角和俯仰角進(jìn)行比較，控制高精度步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)粗略對(duì)星過(guò)程；當(dāng)粗略對(duì)星過(guò)程完成后，再在一個(gè)較小的區(qū)域內(nèi)控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行掃描，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度采集模塊采集到的衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到最大的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)精確對(duì)星。軟件總體流程框圖如圖4所示。
評(píng)論