一种基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置，包括：由多组伸缩阵子；伸缩阵子包括钢带、伺服电机、和电机驱动器；电机驱动器根据天线控制单元的控制指令驱动伺服电机运转，带动钢带伸展/收缩；方位执行机构由转台电机及编码器、接近开关和抱闸机构组成，多组伸缩阵子整体安装于转台电机上；天线控制单元；天线控制单元包括基于微控制器的控制板、正反转控制器和AC/DC电源模块；CAN总线以及上位机。与现有技术相比，该装置可实现短波信号在方位和频率两个维度的控制需求，进而实现八木天线的工作带宽、驻波、增益等性能的大幅提升，具有很高的经济和社会效益。具有很高的经济和社会效益。具有很高的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置


[0001]本技术涉及无线通信
，尤其涉及一种基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置。

技术介绍

[0002]现有的八木天线具有方向性强、增益高的特点，但现有八木天线基本都采用固定长度的实现方式，其缺点是带宽比较窄，固定频率，同时固定方位限制了天线的使用方位。

技术实现思路

[0003]为了克服上述技术问题，本技术提供一种基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置，其技术方案如下：
[0004]一种基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置，包括：
[0005]由多组伸缩阵子组成的八木天线；其中，每组伸缩阵子包括钢带、伺服电机、和电机驱动器；所述电机驱动器根据来自天线控制单元的控制指令驱动所述伺服电机运转，进而带动所述钢带伸展/收缩；
[0006]方位执行机构；所述方位执行机构由转台电机及编码器、接近开关和抱闸机构组成，所述多组伸缩阵子整体安装于所述转台电机上；
[0007]天线控制单元；所述天线控制单元包括基于微控制器的控制板、正反转控制器和AC/DC电源模块；所述基于微控制器的控制板作为主控单元，分别与编码器、接近开关、电机驱动器以及正反转控制器连接；所述正反转控制器用于根据所述主控单元的指令驱动所述转台电机运转；
[0008]CAN总线；所述主控单元与所述多组伸缩阵子的电机驱动器分别通过CAN总线以手拉手的方式连接；
[0009]以及上位机；所述上位机与主控单元通过RS485接口连接，作为控制装置的人机交互界面。
[0010]较佳地，所述电机驱动器内部具备ROM芯片，用于存储配置参数。
[0011]较佳地，处于CAN总线两端的伸缩阵子的的电机驱动器接120Ω的终端电阻。
[0012]较佳地，所述主控单元的接口设备包括LCD屏幕、矩阵键盘、4个J29
‑
9连接器和1个J29
‑
15的连接器。
[0013]较佳地，所述转台电机所选编码器型号为BMPDS901010CRS。
[0014]较佳地，所述电机驱动器型号为GTWID20SE。
[0015]较佳地，所述正反转控制器型号为Sar530t30dy。
[0016]较佳地，所述接近开关型号为E2B
‑
M12KN08
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WZ
‑
B2_2M。
[0017]较佳地，所述微控制器型号为STM32F407ZGT6。
[0018]较佳地，所述转台电机型号为YEJ90S
‑
4。
[0019]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0020]本技术通过天线控制单元的控制指令驱动伺服电机运转，带动钢带伸展/收缩，从而实现短波信号在方位和频率两个维度的控制需求，进而实现八木天线的工作带宽、驻波、增益等性能的大幅提升，具有很高的经济和社会效益。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0022]图1是本技术的总体框图；
[0023]图2是本技术电路连接示意图；
[0024]图3天线控制单元主控板设计原理图；
[0025]图4主控板与方位电机正反转控制器接线图；
[0026]图5方位电机正反转控制器接口电路示意图；
[0027]图6伸缩阵子电机驱动器接口示意；
[0028]图7电机CAN网络拓扑图；
[0029]图8上位机软件操作界面。
具体实施方式
[0030]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0031]下面结合附图对本技术进行详细说明：
[0032]如图1和图2所示，一种基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置包括天线控制单元、一个方位控制电机、多个伸缩阵子单元和一个多路AC/DC直流电源。天线控制单元主要由如图3所示的基于STM32F407ZGT6的主控板构成。
[0033]伸缩阵子单元包括电源和信号接口、电机驱动器接口板、电机驱动器、减速机、伺服电机、多圈绝对值编码器和抱闸机构组成。驱动器内部具备ROM芯片，存储配置参数，其接口电路如图6所示，伸缩阵子单元通过图6的J8(CAN
‑
OUT)和J9(CAN
‑
IN)与天线控制单元(图3的J2)及其他伸缩阵子的CAN接口相连接，连接网络如图7所示，总线两端需要连接120欧姆终端电阻。上位机通过RS485接口连接天线控制单元，天线控制单元通过CAN接口获取阵子状态信息和发送控制指令。
[0034]方位电机控制部分，由天线控制单元(图3的J8)外接绝对值编码器进行位置信息采集(见图4)，控制端口(图3的J1)外接常闭型限位开关，限位开关输出引脚外接正反装控制器的控制端，正反装控制器(图5)输入端接三相380VAC电，输出为380VAC来控制方位电机的转动。
[0035]图8上位机软件操作界面，频率的切换通过在如图8所示的上位机中界面的“八木
控制”中操作输入“预制值”，然后点“频率设置”后，指令通过RS485控制线路下发给天线控制单元，天线控制单元收到指令后，根据频点与阵子长度的计算伸缩阵子的长度。然后根据计算结果对所有阵子下发控制指令，同时监控阵子的运动状态。天线控制单元发送阵子状态给上位机，上位机会实时显示电机状态，当所有阵子都到位后，显示频率切换完成。方位角的切换通过在如图8的上位机界面的”方位控制”中输入“相对值”或者“绝对值”角度，然后点“转动”按钮，天线控制单元收到指令后，开始转动并采集当前的角度和限位开关状态给上位机，天线转动到位后，上位机自动发送“停止”指令，完成转动过程。基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置能够根据实际情况，方便的在不同频率点和方位角之间切换，快捷高效的完成通信任务。
[0036]综上，微控制器是将计算机的主要部分集成在一个芯片上，从而实现通信、控制、计算、数据采集等功能，它广泛应用于诸如工业控制、家用电器、汽车、航空航天与自动化等领域。
[0037]CAN是德国Bosch公司研发的一种用于汽车的现场总线通信协议，它具有：实时性好，传输距离远，抗干扰能力强，可靠的错误处理和检错机制；成本低等特点。
[0038]本技术的目的就是为了克服现有固定阵子八木天本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置，其特征在于，包括：由多组伸缩阵子组成的八木天线；其中，每组伸缩阵子包括钢带、伺服电机、和电机驱动器；所述电机驱动器根据来自天线控制单元的控制指令驱动所述伺服电机运转，进而带动所述钢带伸展/收缩；方位执行机构；所述方位执行机构由转台电机及编码器、接近开关和抱闸机构组成，所述多组伸缩阵子整体安装于所述转台电机上；天线控制单元；所述天线控制单元包括基于微控制器的控制板、正反转控制器和AC/DC电源模块；所述基于微控制器的控制板作为主控单元，分别与编码器、接近开关、电机驱动器以及正反转控制器连接；所述正反转控制器用于根据所述主控单元的指令驱动所述转台电机运转；CAN总线；所述主控单元与所述多组伸缩阵子的电机驱动器分别通过CAN总线以手拉手的方式连接；以及上位机；所述上位机与主控单元通过RS485接口连接，作为控制装置的人机交互界面。2.根据权利要求1所述的一种基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置，其特征在于，所述电机驱动器内部具备ROM芯片，用于存储配置参数。3.根据权利要求1所述的一种基于微控制器和CAN总线的八木天线控制装置，其特征在于，处于CAN总线两端的伸缩阵子的电机驱动器接120Ω的终端电阻。4.根据权利要求1所述的一种基于微控制器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓锋，王乙婷，毛子强，马国曜，张辉，陈杰，祝建亮，
申请(专利权)人：西安星网天线技术有限公司，
类型：新型
国别省市：