衛(wèi)星便攜站天線自動對星系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
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3 硬件設計
系統(tǒng)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，達到實時采集數(shù)據(jù)、及時處理數(shù)據(jù)、快速傳輸數(shù)據(jù)的目的；GPS、方位俯仰傳感器、衛(wèi)星信號強度采集等模塊均采用RS 232接口，保證了測量數(shù)據(jù)精度和接口一致性；步進電機驅(qū)動器根據(jù)單片機傳來的PWM信號分別控制方位步進電機和俯仰步進電機的轉(zhuǎn)動大小、轉(zhuǎn)動方向、脫機和鎖定，步進電機帶動機械部分運動，調(diào)整便攜站天線的方位角和俯仰角，本設計采用ZD-6560-V4型步進電機驅(qū)動器，具有三個調(diào)整細分數(shù)撥動開關，電機驅(qū)動器細分數(shù)越多，步進電機精度越高。單片機硬件部分連接框圖如圖2所示。本文引用地址：http://2s4d.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電機與便攜站天線連接起來，從而實現(xiàn)了用步進電機控制便攜站天線方位角和俯仰角調(diào)整的目的。機械部件設計模型如圖3所示。
4 軟件設計
衛(wèi)星便攜站自動對星系統(tǒng)軟件是整個系統(tǒng)的控制中心，負責采集輸入信號、對輸入信號進行分析處理、輸出信號控制步進電機轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)衛(wèi)星便攜站天線自動、快速、精確對星。
4．1 總體程序設計
衛(wèi)星便攜站自動對星系統(tǒng)軟件對GPS信息采集模塊、方位俯仰傳感模塊、衛(wèi)星信號強度采集模塊傳來的信息進行實時處理，并控制高精度步進電機轉(zhuǎn)動，以帶動便攜站天線運動，實現(xiàn)自動對星。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)公式計算便攜站天線方位角和俯仰角的理論值，并用磁偏角對方位角進行修正；然后將經(jīng)過修正理論值與方位俯仰傳感模塊采集的便攜站天線當前的方位角和俯仰角進行比較，控制高精度步進電機轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)粗略對星過程；當粗略對星過程完成后，再在一個較小的區(qū)域內(nèi)控制步進電機進行掃描，并實時監(jiān)測衛(wèi)星信號強度采集模塊采集到的衛(wèi)星信號強度，當衛(wèi)星信號強度達到最大的時候，實現(xiàn)精確對星。軟件總體流程框圖如圖4所示。
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