论文摘要
本论文针对单片机对卫星天线自动定位控制的问题进行了研究。目前,世界各发达国家的卫星电视已直接进入家庭,个体接收将成为卫星电视接收的主流。我国地域辽阔,人口分布不均;有线电视网不发达,是最适合发展卫星电视直播的国家。安装一套卫星天线接收系统,将天线对准相对静止轨道上的卫星时,就能接收到丰富的电视节目。怎样快速准确调整好卫星天线的位置,是我们在实际使用当中遇到的一个关键问题。调整卫星天线位置是根据接收者所在地经纬度及所接收卫星的经度计算出卫星天线方位角、仰角及极化角,通过手动调节天线接收到理想的电视信号,这样对卫星天线使用者要求较高,接收不同卫星信号时更为困难,这就需要一种更为方便、快捷的卫星天线自动定位控制系统。采用Visual C++（简称VC）开发平台来实现编程。软件界面设计非常便捷,编程工作量较小,开发周期短,特别适合非计算机专业的工程技术人员掌握和使用,而且在微机串口通信方面也有很强的功能。在软件界面上输入卫星接收地点或经纬度、卫星名称,经过调用数据库的数据计算出卫星天线的三个定位参数,即方位角、仰角和极化角,并将它们通过计算机的串口发送给单片机。单片机发出信息,通过云台控制电路,控制云台的上下左右运动。为了能正确地控制天线到位（方位角和仰角）,我们在卫星天线上安装了电子罗盘和倾角传感器,它们把卫星天线当前的方位角和仰角以数字量的形式传送给单片机,并与计算机传给单片机的卫星天线的参数比较,若大于或小于实际的值,编制程序控制云台动作,直到当前的实际值和计算值相等,云台停止运动,控制结束。单片机通过步进电机来控制高频头的极化角变动,高频头极化角的反馈信息是采用频谱仪。将频谱仪一端和卫星天线高频头接下来的信号线相连,另一端与卫星接收机相连,并将八位场强指示电路数字信号输入单片机,单片机可根据显示的高电平的多少来判断卫星信号场强的大小是否最强,进一步去控制步进电机转动高频头,达到理想效果,最终实现卫星天线的自动定位控制目的。
论文目录
摘要Abstract第1章 绪论1.1 背景1.1.1 国外卫星电视直播的现状1.1.2 我国卫星电视广播的现状与市场需求1.2 研究卫星天线自动定位控制系统的现状、意义及可行性1.2.1 研究现状1.2.2 研究意义1.2.3 可行性分析1.3 研究卫星天线自动定位控制系统的内容和方法1.4 论文的组织结构第2章 卫星天线自动定位控制系统2.1 系统概述2.2 卫星天线定位软件程序及串口通信设计2.3 单片机控制电路设计2.4 单片机控制卫星天线定位系统设计第3章 天线定位软件程序设计3.1 卫星天线定位的三大参数3.1.1 方位角3.1.2 仰角3.1.3 极化角3.2 卫星天线定位软件程序设计要求3.3 卫星天线定位软件设计的理论基础3.3.1 串行通信3.3.2 开发语言和工具的选择3.3.3 VC++提供的串行通信控件MSComm的介绍3.4 MSComm控件串口编程3.4.1 建立应用工程3.4.2 添加MSComm控件3.4.3 初始化串口3.4.4 发送数据3.4.5 从串口接收数据3.5 数据库建立和连接3.5.1 数据库的资料3.5.2 数据库建立和连接3.6 软件界面介绍第4章 卫星天线自动定位控制系统单片机电路设计4.1 MC9S12DG128芯片的介绍4.2 单片机控制电路设计4.2.1 时钟电路设计4.2.2 滤波电路4.2.3 单片机电源电路设计4.2.4 单片机I/O接口电路设计4.2.5 单片机复位电路的设计4.2.6 BDN接口电路设计4.2.7 RS232串行通讯电路设计4.2.8 单片机的运行模式4.2.9 485接口电路4.3 制作PCB板第5章 卫星天线自动定位控制系统设计5.1 单片机控制云台转动设计5.1.1 云台的应用5.1.2 云台控制电路设计5.2 单片机对卫星天线方位角的控制设计5.2.1 电子罗盘的功能5.2.2 卫星天线方位角参数的采集5.2.3 单片机对卫星天线方位角的控制流程设计5.3 单片机对卫星天线仰角的控制设计5.3.1 倾角传感器的应用5.3.2 卫星天线仰角参数的采集5.3.3 单片机对卫星天线仰角的控制流程设计5.4 单片机对极化角的控制设计5.4.1 步进电机5.4.2 频谱仪原理5.4.3 卫星天线极化角参数的采集5.4.4 单片机对卫星天线极化角控制流程设计第6章 总结与展望6.1 全文总结6.2 工作展望参考文献附录附录1 攻读学位期间发表的论文与项目附录2 程序代码致谢
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