雷达设备工作状态监视器设计

论文摘要

雷达设备工作状态监视器是一种基于无线通信的能完成自动监测和报警的仪器。该型仪器安装在雷达车厢内监视雷达主要组成设备的工作状态并记录其工作时间,当设备已工作时间大于设置的报警时限时仪器出现警报提示,及时提醒相关工作人员进行维护工作,避免因维护不及时而造成不必要的损失。该型仪器符合军用仪器在使用环境方面的要求。仪器由一台主机和两个分机组成,主机负责完成数据处理和记录、参数设置、警报提示等功能;分机负责采集被监测设备的工作状态,并将设备工作状态信息通过无线通信的方式传到主机。主机采用高分辨率有机电激光显示屏(OLED)为人机可视化操作界面;使用了上、下、左、右、退出(BACK)、确认(ENTER)六个按键完成参数设置;两个铁电存储器(FRAM)完成关键数据的双保存;采用单片低耗能的RF收发芯片完成数据的无线传输。本文首先介绍了仪器技术的发展状况,然后介绍了整个方案的设计思路。在仪器的硬件设计中主要介绍了使用现场可编程门阵列(FPGA)和两片静态存储器(SRAM)实现有机电激光显示屏的驱动电路和基于CC1100的无线收发模块设计。在软件设计中主要介绍了FPGA程序的组成和设计思路、无线通信协议、关键数据的存储和读取过程以及菜单结构;最后介绍了调试过程中遇到的问题和解决办法。最后根据雷达设备工作状态监视器在雷达站上的使用表明整个系统设计的正确性和合理性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 雷达系统的组成
• 1.2 课题的提出
• 1.3 国内外动态
• 1.4 课题的设计要点
• 1.5 课题的设计任务
• 第二章 仪器的设计方案
• 2.1 仪器的主要功能
• 2.2 仪器的设计方案
• 2.3 仪器的原理框图
• 2.4 本章小结
• 第三章 仪器硬件的设计与实现
• 3.1 主机MCU 选型
• 3.2 主机显示接口设计
• 3.2.1 OLED 介绍
• 3.2.2 OLED 电源电路设计
• 3.2.3 OLED 驱动电路设计
• 3.3 主机存储器模块设计
• 3.3.1 铁电存储器介绍
• 3.3.2 铁电存储器与MCU 的连接
• 3.4 主机无线收发模块设计
• 3.4.1 无线收发模块的工作环境
• 3.4.2 CC1100 简介
• 3.4.3 无线收发模块电路设计
• 3.4.4 实时时钟与MCU 的连接
• 3.5 分机硬件设计
• 3.5.1 分机主控芯片选择
• 3.5.2 光耦和MCU 的连接
• 3.6 分机电源电路设计
• 3.7 PCB 设计
• 3.8 本章总结
• 第四章 软件的设计与实现
• 4.1 系统硬件调试
• 4.2 OLED 驱动程序设计
• 4.2.1 FPGA 程序设计
• 4.2.2 FPGA 程序调试
• 4.3 主机MCU 程序设计
• 4.3.1 无线收发模块程序设计
• 4.3.2 存储器模块程序设计
• 4.3.3 人机界面设计
• 4.3.4 MCU 主程序设计
• 4.4 本章总结
• 第五章 系统调试
• 5.1 无线收发模块程序调试
• 5.2 存储器模块程序调试
• 5.3 整机联调
• 5.4 外场调试
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 课题展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 个人简历、研究工作及发表论文情况