一种基于MSP430的天线参数测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于MSP430的天线参数测试系统，单片机的P1.0到P1.2引脚作为输出端口连接云台驱动模块，P1.4~P1.7与P2.0~P2.7引脚作为输出端口连接U盘存储模块，P3.0~P3.3引脚作为输入端口连接按键控制模块的行线，P3.4~P3.7引脚分别作为输出端口连接按键控制模块的列线；P4.0~P4.7与P5.0~P5.5引脚与液晶显示模块连接分别作为液晶显示屏的8位并行数据线和液晶显示模块的控制端；P6.0引脚与信号预处理电压放大电路连接，作为AD采集模块的输入端。解决传统天线参数测试装置在实验室小型天线测量以及环境恶劣的基站天线测量中使用不便，功耗大且采集数据取回分析不便的问题。

An antenna parameter test system based on MSP430

【技术实现步骤摘要】
一种基于MSP430的天线参数测试系统
本技术涉及实验室小型天线参数测量设备，特别涉及一种基于MSP430的天线参数测试系统。
技术介绍
近年来在工程应用中，使用的天线测量设备基本都需要依赖上位机才能实现，这些测量设备大多造价十分昂贵，对于实验室小型天线测量以及一些出于恶劣环境中的基站天线测量来说，大大增加了测量的成本与风险。随着微电子技术和计算机技术的快速发展，通信设备也正朝着小型化方向发展，低功耗、小体积、价格低廉的天线参数测试系统应运而生。在这个背景下，本专利技术针对传统天线参数测试设备研制一套基于MSP430的天线参数测试装置。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提出一种基于MSP430的天线参数测试系统，解决传统天线参数测试设备造价高，测量风险大，且不利于人机交互等问题。为实现本技术的目的，本技术所采用的技术方案是：一种基于MSP430的天线参数测试系统，其特征在于：CPU模块、云台驱动模块、信号预处理电压放大电路、按键控制模块、液晶显示模块、U盘存储模块、和AD采集模块；所述CPU模块为MSP430F149单片机；单片机的P1.0到P1.2引脚作为输出端口连接云台驱动模块，P1.4~P1.7与P2.0~P2.7引脚作为输出端口连接U盘存储模块，分别用作U盘存储模块的控制端口和U盘存储模块的数据传输线；P3.0~P3.3引脚作为输入端口连接按键控制模块的行线，P3.4~P3.7引脚分别作为输出端口连接按键控制模块的列线；P4.0~P4.7与P5.0~P5.5引脚与液晶显示模块连接分别作为液晶显示屏的8位并行数据线和液晶显示模块的控制端；P6.0引脚与信号预处理电压放大电路连接，作为AD采集模块的输入端。进一步地，所述云台驱动模块包括光耦芯片PC827，单片机的P1.0和P1.1引脚控制光耦芯片PC827的1脚和3脚输出高电平，使云台顺时针或逆时针转动，单片机的P1.2引脚接收到下降电平信号，使云台往反方向转动。进一步地，所述按键控制模块包括4*4的16键的矩阵键盘，矩阵键盘包括行线、列线和16个按键。进一步地，所述液晶显示模块包括型号为ZLG240128F-BTSSWE-YBC的液晶，所述液晶包括RA8806L2N-S控制芯片、5个NT7086PQ驱动芯片、静态随机存储器、240*128的液晶显示屏。进一步地，所述U盘存储模块包括CH378文件管理控制芯片，所述CH378文件管理控制芯片拥有主机与USB设备接口功能，其芯片内置与USB通讯相关的固件协议，以及配有专用的通讯协议器件用于处理大量数据。进一步地，所述AD采集模块包括MSP430F149单片机内置的AD采样电路及信号预处理电压放大电路，其速率最高可达200kb/s，所述信号预处理电压放大电路由电容、电阻、直流电压放大器组成。进一步地，所述U盘存储模块进行数据存储时采用8位并行传输，并且以扇区的方式进行数据存储。本技术的连接方式为：CPU的P1.0到P1.2引脚作为输出端口连接云台驱动模块；P1.4~P1.7与P2.0~P2.7引脚作为为输出端口连接存储模块，分别用作存储模块的控制端口和存储模块的数据传输线；P3.0~P3.3与P3.4~P3.7引脚分别作为输入输出端口，分别连接4*4按键的行线和列线；P4.0~P4.7与P5.0~P5.5引脚与液晶显示模块连接分别作为液晶显示屏的8位并行数据线和液晶模块的控制端；P6.0引脚与信号预处理电压放大电路连接，作为数据AD采集的输入端。本技术工作流程如下：单片机作为系统的操作核心，操作者可通过按键输入信号来控制被测天线云台的转动形式，也可以通过按键手动输入像素点个数以及U盘存储的文件名，在液晶上实时显示操作步骤，输出信号由接收机模块进行信号预处理，并将预处理后的信号送给CPU进行数据采集和处理。系统经过数字滤波和数据处理得到天线测试参数和天线方向图，并由液晶实时显示，处理后的信号也可通过U盘存储系统中的CH378模块实现数据存储并将存储的数据导出存放于U盘中。本技术进行数据存储时采用8位并行传输，并且以扇区的方式进行数据存储。本技术通过按键控制系统的工作流程，系统工作流程为：开机准备、天线自检、天线存储、天线测试。开机准备过程中，液晶显示天线初始化界面和天线调整界面；天线自检过程中，判断实时电压是否符合测试标准。与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下有益的技术效果：（1）本技术在脱离上位机的基础上实现可视化的人机交互。传统的天线参数测试系统都是通过串口将采集的数据传至上位机并显示，而本技术是在液晶屏上显示天线测试参数以及天线方向图，然后将其存入U盘，这样便使得本技术比传统的天线参数测试系统更加精简，更适用于实验室小型天线参数的测试。（2）本技术比传统天线参数测试系统性价比更高。首先整个系统的造价低，液晶屏的成本明显低于一台上位机，其次功耗小，对于长时间的工作系统而言，+5V供电的液晶在这一方面显然优于相对庞大的上位机；而且液晶的耐受温度一般是-30℃到70℃，这使得整个系统可在恶劣气候下长期工作，而传统天线参数测试系统中的上位机需要较大的工作空间，并且需要有散热的装置或通风口，对测量环境的要求相对高一点。（3）本技术实现了天线参数测试的自动化和智能化，测试开始前能自动检测实时电压值，智能化地判断周围环境是否符合测试条件。通过按键输入信号，由单片机输出信号来控制转台的转动角度，相比传统的天线参数测试装置需要手动控制转台或者吊杆，更省时省事，另外采集的数据经信号预处理电压放大电路以及滤波处理后，由液晶屏自动显示天线方向图，不必再后期手动描点绘制。（4）本技术进行数据存储时采用8位并行传输，并且以扇区的方式进行数据存储。单片机可以通过该芯片实现往U盘、SD卡或者其他存储设备中存入数据的功能。芯片支持最大的USB存储设备的容量是32G，满足了天线参数测试系统的数据量大，处理速度高的要求。（5）本技术状态监测与控制一体化。系统通过按键控制主控芯片实现转台的转动方式，并完成采样点个数以及像素点个数设置，由液晶实时显示操作界面、处理的数据以及天线方向图，后经U盘存储数据实现系统的实时监测。附图说明图1是本技术的系统结构框图；图2是CPU模块的电路原理图；图3是按键控制模块的电路原理图；图4是液晶显示模块的电路原理图；图5是云台驱动模块的电路原理图；图6是U盘存储模块的电路原理图；图7是信号预处理电压放大电路原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的技术方案作进一步的说明。如图1所示，本技术所述的一种基于MSP430的天线参数测试系统，包括CPU模块、云台驱动模块、信号预处理电压放大电路、按键控制模块、液晶显示模块、U盘存储模块、和AD采集模块；所述CPU模块为MSP430F149本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MSP430的天线参数测试系统，其特征在于：CPU模块、云台驱动模块、信号预处理电压放大电路、按键控制模块、液晶显示模块、U盘存储模块和AD采集模块；/n所述CPU模块为MSP430F149型号的单片机；单片机的P1.0到P1.2引脚作为输出端口连接云台驱动模块，P1.4~P1.7与P2.0~P2.7引脚作为输出端口连接U盘存储模块，分别用作U盘存储模块的控制端口和U盘存储模块的数据传输线；P3.0~P3.3引脚作为输入端口连接按键控制模块的行线，P3.4~P3.7引脚分别作为输出端口连接按键控制模块的列线；P4.0~P4.7与P5.0~P5.5引脚与液晶显示模块连接分别作为液晶显示屏的8位并行数据线和液晶显示模块的控制端；P6.0引脚与信号预处理电压放大电路连接，作为AD采集模块的输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于MSP430的天线参数测试系统，其特征在于：CPU模块、云台驱动模块、信号预处理电压放大电路、按键控制模块、液晶显示模块、U盘存储模块和AD采集模块；
所述CPU模块为MSP430F149型号的单片机；单片机的P1.0到P1.2引脚作为输出端口连接云台驱动模块，P1.4~P1.7与P2.0~P2.7引脚作为输出端口连接U盘存储模块，分别用作U盘存储模块的控制端口和U盘存储模块的数据传输线；P3.0~P3.3引脚作为输入端口连接按键控制模块的行线，P3.4~P3.7引脚分别作为输出端口连接按键控制模块的列线；P4.0~P4.7与P5.0~P5.5引脚与液晶显示模块连接分别作为液晶显示屏的8位并行数据线和液晶显示模块的控制端；P6.0引脚与信号预处理电压放大电路连接，作为AD采集模块的输入端。


2.根据权利要求1所述的一种基于MSP430的天线参数测试系统，其特征在于：所述云台驱动模块包括光耦芯片PC827，单片机的P1.0和P1.1引脚控制光耦芯片PC827的1脚和3脚输出高电平，使云台顺...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭可卿，殷兴辉，平学伟，王红杰，陈一鸣，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32