天線控制器中步進電機控制與應(yīng)用的研究.pdf

1、衛(wèi)星通信具有通信距離遠(yuǎn)，通信容量大，業(yè)務(wù)類型多，傳送不受地理條件限制等優(yōu)點，在通信、廣播、導(dǎo)航定位、氣象服務(wù)、遙感遙測、地球資源勘測、環(huán)境監(jiān)測、技術(shù)偵查等商用和軍事應(yīng)用方面應(yīng)用廣泛。其中，海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)在移動衛(wèi)星通信中具有不可替代性，發(fā)展前景廣闊。目前國內(nèi)船運公司花費大量外匯從國外進口昂貴的自動跟蹤控制系統(tǒng)，所以研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海事衛(wèi)星天線控制器具有廣闊的應(yīng)用市場。 本文闡述的天線控制器采用TI公司生產(chǎn)的TMS320C2

2、812作為中央處理器，外接GPS模塊，多個傳感器，兩個步進電機驅(qū)動模塊(A3972SB)，兩個兩相步進電機和存儲芯片等外設(shè)。中央處理器先由GPS模塊獲取載體的地理位置，再結(jié)合特定的海事衛(wèi)星的位置信息計算出天線對準(zhǔn)衛(wèi)星時的俯仰角和方向角，最后通過步進電機調(diào)整天線的姿態(tài)。在載體運動過程中，處理器通過傳感器感應(yīng)天線本身的姿態(tài)變化，并不斷修正天線的姿態(tài)，使之始終對準(zhǔn)要通信的海事衛(wèi)星并順利通信。本天線控制器有使用范圍寬，船搖隔離比高，體積小、重量

3、輕等優(yōu)點，既可在航行中穩(wěn)定天線指向，又可在停駛后迅速調(diào)整天線對準(zhǔn)衛(wèi)星。 本文主要研究天線姿態(tài)調(diào)整的實施，包括電機驅(qū)動部分的硬件設(shè)計和天線姿態(tài)調(diào)整多種方法的軟件編寫。通過對多種電機驅(qū)動芯片性價比的比較，最終選用步進電機微步距驅(qū)動專用芯片A3972SB，設(shè)計了TMS320C2812控制此芯片的硬件電路。提出了兩相步進電機八細(xì)分的工作方式，編寫了TMS320C2812通過A3972SB芯片驅(qū)動兩相步進電機實現(xiàn)八細(xì)分的軟件程序。在對天線