衛星便攜站天線(xiàn)自動(dòng)對星系統的設計與實(shí)現
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3 硬件設計
系統硬件由單片機硬件和機械部件兩部分組成。
3．1 單片機硬件設計
在單片機硬件設計上，選擇Microchip公司生產(chǎn)的PIC18F97J60單片機作為主控制器構成硬件平臺，利用其豐富的外部接口高速處理能力，達到實(shí)時(shí)采集數據、及時(shí)處理數據、快速傳輸數據的目的；GPS、方位俯仰傳感器、衛星信號強度采集等模塊均采用RS 232接口，保證了測量數據精度和接口一致性；步進(jìn)電機驅動(dòng)器根據單片機傳來(lái)的PWM信號分別控制方位步進(jìn)電機和俯仰步進(jìn)電機的轉動(dòng)大小、轉動(dòng)方向、脫機和鎖定，步進(jìn)電機帶動(dòng)機械部分運動(dòng)，調整便攜站天線(xiàn)的方位角和俯仰角，本設計采用ZD-6560-V4型步進(jìn)電機驅動(dòng)器，具有三個(gè)調整細分數撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，電機驅動(dòng)器細分數越多，步進(jìn)電機精度越高。單片機硬件部分連接框圖如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/154444.htm
3．2 機械部件設計
在機械部件設計上，采用齒輪、絲杠等機械部件將步進(jìn)電機與便攜站天線(xiàn)連接起來(lái)，從而實(shí)現了用步進(jìn)電機控制便攜站天線(xiàn)方位角和俯仰角調整的目的。機械部件設計模型如圖3所示。
4 軟件設計
衛星便攜站自動(dòng)對星系統軟件是整個(gè)系統的控制中心，負責采集輸入信號、對輸入信號進(jìn)行分析處理、輸出信號控制步進(jìn)電機轉動(dòng)，以實(shí)現衛星便攜站天線(xiàn)自動(dòng)、快速、精確對星。
4．1 總體程序設計
衛星便攜站自動(dòng)對星系統軟件對GPS信息采集模塊、方位俯仰傳感模塊、衛星信號強度采集模塊傳來(lái)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并控制高精度步進(jìn)電機轉動(dòng)，以帶動(dòng)便攜站天線(xiàn)運動(dòng)，實(shí)現自動(dòng)對星。具體流程如下：首先根據GPS信息采集模塊采集到的地理位置信息，根據公式計算便攜站天線(xiàn)方位角和俯仰角的理論值，并用磁偏角對方位角進(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)當前的方位角和俯仰角進(jìn)行比較，控制高精度步進(jìn)電機轉動(dòng)，從而實(shí)現粗略對星過(guò)程；當粗略對星過(guò)程完成后，再在一個(gè)較小的區域內控制步進(jìn)電機進(jìn)行掃描，并實(shí)時(shí)監測衛星信號強度采集模塊采集到的衛星信號強度，當衛星信號強度達到最大的時(shí)候，實(shí)現精確對星。軟件總體流程框圖如圖4所示。
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