Система управления двухкоординатным поворотным устройством » Программирование устройств на PIC микроконтроллерах


Логин:
Пароль:
О сайте:

Pic.Rkniga.ru - Сайт как для начинающих, так и для опытных радиолюбителей, разрабатывающих свои устройства на популярных PIC микроконтроллерах.
Здесь можно обмениваться сообщениями на форуме, а также добавлять на сайт статьи и схемы своих устройств.

Меню сайта
Главная Форум по PIC микроконтроллерам Форум Статьи по PIC микроконтроллерам Статьи Справочная информаци по PIC микроконтроллерам Справочник Литература по PIC микроконтроллерам Литература Схемотехника Схемотехника устройств на PIC микроконтроллерах Микроконтроллеры Программаторы Все по программированию PIC микроконтроллеров Программы, Софт Программы Ссылки Написать нам
Опрос

Какой средой программирования вы пользуетесь?


MPLab/MPLabX
MicroC
MicroBasic
MicroPascal
Другой


Последние материалы
  • Каршеринг в Москве - это Просто, Удобно и Недорого.
  • Кнопка On/OFF на PIC12F629.
  • Часы с синхронизацией от китайского будильника
  • ШИМ регулятор на PIC16F628A.
  • Счетчики прямого и обратного счета на PIC16F628A.
  • Таймер отключения питания для мультиметра и не только.
  • Программирование на C микроконтроллеров PIC24
  • Измеритель напряжения и тока
  • Маршрутный компьютер для электровелосипеда
  • Простой двухканальный термометр на PIC16F690 и датчиках DS18B20
  • Популярные материалы
    Случайная книга
    Программирование устройств на PIC микроконтроллерах » Схемотехника » Прочее » Система управления двухкоординатным поворотным устройством
    Система управления двухкоординатным поворотным устройством
    Автор публикации: alex Просмотров: 5682 Добавлен: 1-08-2014, 09:05 Комментарии: 2

         Чтобы управлять поворотным устройством остронаправленной УКВ-антенны, необходима автоматизированная система её наведения, оснащённая всеми функциями, обеспечивающими комфортную работу оператора радиостанции в эфире. Один из вариантов такой системы представлен вниманию читателя в предлагаемой статье.
         Для эффективного проведения связей на любительских УКВ-диапазонах используют многоэлементные направленные антенны, для работы с которыми требуются системы для их разворота в сторону корреспондента, так называемые поворотные устройства. С расширением использования спутниковых ретрансляторов для проведения дальних радиосвязей на УКВ потребовались поворотные устройства, обеспечивающие изменение направления максимального излучения антенны не только по азимуту (в горизонтальной плоскости), но и по углу места (вертикальной плоскости). Это обусловлено тем, что спутник-ретранслятор движется по эллиптической орбите на значительной высоте над земной поверхностью. Система наведения антенны на спутник должна постоянно корректировать её направление в зависимости от положения спутника на небосклоне. Управлять наведением вручную, постоянно доворачивая антенну, довольно сложно и не эффективно, поэтому сегодня этот процесс автоматизируют с помощью компьютера.
         Как правило, система управления антенной состоит из двух частей. Во-первых, поворотного устройства, позволяющего поворачивать антенну по азимуту и углу места. Оно содержит необходимые механические, электрические и электронные узлы, приводящие антенну в движение и контролирующие этот процесс. Во-вторых, контроллер поворотного устройства, с помощью которого вручную или от компьютера задают необходимые углы поворота антенны.
         Поворотное устройство располагают непосредственно в антенно-мачтовой системе вдали от рабочего места оператора радиостанции, а его контроллер всегда находится рядом с оператором, который имеет удобный доступ ко всем его органам управления. Соединяют поворотное устройство и контроллер кабелем, содержащим достаточное для управления и питания всех узлов поворотного устройства число проводов.
         При традиционных способах управления и контроля приходится, как правило, использовать кабель из шести и более проводов, поскольку все необходимые для определения текущего положения антенны сигналы передаются в контроллер, находящийся на столе оператора по отдельным проводам, и по таким же проводам сигналы управления электродвигателями поворотного устройства идут к нему от контроллера.
         В представленной читателю системе все сведения о состоянии поворотного устройства и команды управления им передаются в обе стороны по единственной двухпроводной линии согласно интерфейсу RS-485 [1]. Напряжение питания поворотного устройства поступает к нему ещё по двум проводам. В результате достаточно использовать четырёхпроводный кабель.
         Интерфейс RS-485 предназначен для организации последовательного канала связи между несколькими устройствами по одной двухпроводной линии с волновым сопротивлением 120 Ом. В зависимости от скорости передачи информации длина линии может достигать 1200 м. Все устройства, использующие RS-485, подключаются к линии связи параллельно и обмениваются информацией в полудуплексном режиме. В рассматриваемом случае линия связи соединяет три устройства — контроллер и два установленных на антенне одинаковых узла управления её поворотом по азимуту и по углу места.
         Контроллер управления положением антенны посылает по интерфейсу RS-485 команды узлам управления по азимуту и углу места. Каждый из этих узлов заранее настроен на работу либо в режиме управления азимутом, либо в режиме управления углом места. Для этих режимов предусмотрены собственные наборы команд. Принимая команду, узел определяет, ему ли она адресована. Если да, то выполняет действия, предписанные командой, и посылает ответ контроллеру. В противном случае он её игнорирует.

    Система управления двухкоординатным поворотным устройством

         Схема, по которой построены оба узла управления поворотом антенны, изображена на рис. 1. В качестве датчика угла поворота использован магнитный преобразователь угла поворота в код В1 — AS5040 [2]. Он представляет собой микросхему с встроенным массивом элементов Холла, размещённых на кристалле по окружности диаметром 2,2 мм и с блоком цифровой обработки их сигналов. Датчик определяет направление силовых линий магнитного поля, создаваемого расположенным рядом с ним магнитом, и выдаёт информацию о нём по последовательному интерфейсу. Окружность (360 град.) разделена на 1024 позиции, так что угол отсчитывается с дискретностью около 0,35 град. Размеры корпуса микросхемы — 5,3x6,2 мм, небольшой поворотный магнит должен быть размещён на расстоянии 1...2мм над верхней поверхностью её корпуса. Поскольку определение угла поворота магнита относительно микросхемы происходит без механического контакта, такая конструкция отличается повышенной надёжностью.
         Считывание информации из преобразователя угол-код В1 производит микроконтроллер DD1 — PIC16F84A-04I/P [3], далее она отправляется по интерфейсу RS-485 к контроллеру поворотного устройства, который принимает её для обработки. Преобразование уровней сигналов, формируемых и принимаемых микроконтроллером, и сигналов, передаваемых по линии связи интерфейса RS-485, выполняет приёмопередатчик DA3 — ADM485ARZ [4]. К его входу DI и выходу RO через токоограничивающие резисторы R8 и R9 подключены выводы микроконтроллера, по которым производятся передача и приём информации. Скорость передачи выбрана равной 19200 Бод. Сигнал, формируемый микроконтроллером на выходе RA0, переключает приёмопередатчик DA3 на приём или на передачу.
         Сигнальные цепи А и В интерфейса RS-485 выведены на разъёмы ХР2 и ХР3. Сюда же подведены цепи общего провода и напряжения питания +24 В. Эти разъёмы равноправны. Один из них может использоваться для соединения с аналогичным блоком управления антенной по второй оси, а другой — для соединения с контроллером или оставаться свободным. При этом сигнальные линии и линии питания обоих узлов оказываются подключёнными к соответствующим линиям контроллера параллельно. Мощность источника питания всей системы управления поворотным устройством и сечение проводов соединительного кабеля выбирают с учётом этого фактора.
         Для получения напряжения +5 В, необходимого для питания микросхем узла управления, в нём предусмотрен интегральный стабилизатор DA2 — LM317D2T [5]. Исходя из параметров этого стабилизатора, напряжение питания, подаваемое на узел управления, может быть в пределах 8...37 В.
         Если номинальное напряжение питания двигателей поворотного устройства находится в том же интервале, их можно питать этим же напряжением. В авторском варианте конструкции поворотное устройство оснащено электродвигателями, рассчитанными на напряжение 24 В постоянного тока.
         При использования двигателей с напряжением питания, выходящим за указанные пределы, или двигателей переменного тока следует предусмотреть для них отдельный источник питания или преобразователь напряжения питания.
         В цепь установки микроконтроллера в исходное состояние включена микросхема детектора понижения питающего напряжения DA1 — MAX809LEUR [6] с порогом срабатывания 4,65 В. Перемычку S1 необходимо удалять на время программирования микроконтроллера DD1, чтобы защитить выход микросхемы DA1 от повышенного при выполнении этой процедуры напряжения на выводе MCLR микроконтроллера. Съёмная перемычка S2 служит для выбора режима работы узла управления. При её установке в положение 1-2 узел настроен на управление вращением антенны по азимуту, а если перемычка находится в положении 2-3, то по углу места.

    Система управления двухкоординатным поворотным устройством

         К разъёму ХР4 подключают по схеме, показанной на рис. 2, реле, управляющие электродвигателем, поворачивающим антенну вокруг соответствующей оси. Сигналы управления реле формируются на выходах RB6 и RB7 микроконтроллера и усиливаются транзисторами VT1 и VT2. При срабатывании реле К1 ротор двигателя М1 вращается в одну сторону, при срабатывании К2 — в противоположную. Конкретное направление зависит от полярности подключения напряжения 24 В (или другого, необходимого для работы двигателя). Когда оба реле находятся в одинаковом состоянии (сработавшем или несработавшем), двигатель остановлен.
         Предусмотрена возможность выбора напряжения питания обмоток реле, управляющих двигателем. Если используются реле с рабочим напряжением обмоток 5 В, перемычка S3 должна быть в положении 1 -2. Для реле с обмотками на 24 В её следует перенести в положение 2-3.
         Разъём ХР1 предназначен для соединения с программатором микроконтроллера DD1 во время его программирования. Коды из приложенного к статье файла rotator.hex необходимо загрузить в микроконтроллеры узлов управления антенной по обеим осям. Работу программы в режимах управления азимутом или управления углом места задают, как было сказано ранее, перемычкой S2.

    Система управления двухкоординатным поворотным устройством

         Узел управления собран на двусторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертёж печатных проводников платы показан на рис. 3, а расположение деталей на ней — на рис. 4. Плата рассчитана в основном на элементы для поверхностного монтажа. Резисторы — типоразмера 1206. Оксидные конденсаторы С1—СЗ — К50-35, С4 — танталовый. Остальные конденсаторы — керамические типоразмера 1206.
         Интегральный стабилизатор напряжения LM317D2T в корпусе D РАК для поверхностного монтажа при необходимости можно заменить аналогичным LM317T в корпусе TO-220, немного укоротив его выводы. Вывод 2 в этом случае придётся удалить, использовав вместо него теплоотводящий фланец корпуса микросхемы. Микросхему MAX809LEUR можно заменить аналогичной TPS3809I50DBVR. Вместо транзисторов ВС847А пригодны и другие структуры n-p-n в корпусе SOT-23, подходящие по максимальным значениям коллекторного тока и напряжения для управления использованными реле.

    Система управления двухкоординатным поворотным устройством

         Магнитный преобразователь угла в код AS5040, оформленный как микросхема в корпусе TSSOP-16, расположен в центре платы. Магнит AS5000-МА6Н-1 [7] должен находиться непосредственно над ним, причём ось его вращения должна как можно точнее совпадать с геометрическим центром корпуса. Поворотный узел магнита изготовлен из переменного резистора подходящих размеров (рис. 5). Он установлен над преобразователем, как показано на рис. 6, на трёх медных стойках высотой 12 и диаметром 4 мм, закреплённых пайкой в отверстиях платы, расположенных вокруг преобразователя.
         Рассматриваемая конструкция применяется автором с поворотным устройством УН 16 промышленного изготовления. Платы узлов управления прикреплены к корпусу поворотного устройства на стойках. Валы поворотных магнитов соединяют с соответствующими валами привода антенны с помощью переходных муфт. В результате при повороте антенны вокруг соответствующей оси происходит и поворот магнита на тот же угол. Этот угол преобразуется в код, передаваемый по интерфейсу RS-485. Реле, управляющие электродвигателями поворотного устройства, расположены внутри него на отдельной плате и соединяются с платами узлов управления жгутами проводов МГТФ-0,5.

    Система управления двухкоординатным поворотным устройством

         Схема контроллера поворотного устройства изображена на рис. 7. Он построен на микроконтроллере DD1 — PIC18F452-I/P [8]. Информация о положении антенны и состоянии поворотного устройства выводится на двухстрочный знакосинтезирующий ЖКИ (DV1602DYGH-CTK [9] или аналогичный), подключённый к разъёму ХР4. Номера контактов разъёма и указанные рядом с ними имена цепей совпадают с номерами и именами выводов ЖКИ. Подстроечным резистором R35 регулируют контрастность изображения на индикаторе. Ток в цепи его подсветки ограничивает резистор R43, что снижает общий ток, потребляемый устройством за счёт некоторого уменьшения яркости подсветки. При необходимости можно установить желаемую яркость, подобрав этот резистор.
         Управление поворотным устройством возможно в двух режимах — ручном и автоматическом. Когда выключатель SA1 разомкнут, включён ручной режим управления, а когда замкнут — автоматический. В ручном режиме оператор управляет положением антенны с помощью кнопок SB1—SB4. При нажатии на одну из них микроконтроллер, согласно загруженной в него программе, формирует команду для поворотного устройства и передаёт её через селектор-мультиплексор DD2 в приёмопередатчик интерфейса RS-485 DA3. Далее информационный пакет через разъём XPЗ поступает в линию связи, а по ней — к рассмотренным выше узлам управления поворотом антенны.
         Приняв пакет и исполнив команду, узел управления отвечает контроллеру. Приняв ответный пакет, программа микроконтроллера DD1 анализирует его и выводит на индикатор соответствующую информацию. Кнопками SB3 "R" и SB4 "L" поворачивают антенну в азимутальной плоскости соответственно по часовой стрелке и против неё. Кнопками SB1 "U" и SB2 "D" поворачивают антенну соответственно вверх и вниз по углу места.

    Система управления двухкоординатным поворотным устройством

         В программе предусмотрены ограничения вращения по азимуту и углу места, устанавливаемые через меню программы. Во избежание перекручивания кабеля ограничивается максимальный угол поворота по азимуту в обе стороны от нулевого направления. По достижении максимального угла контроллер автоматически прекращает вращение в этом направлении и включает светодиод HL2. Увеличение угла места также прекращается, если достигнуто его максимальное значение. Об этом сигнализирует включение светодиода HL1.
         Кнопки SB5 и SB6 предназначены для работы с меню программы контроллера. Нажатиями на кнопку SB5 "MENU/OK" входят в меню и подтверждают выбор режима или установленное значение параметра. Нажав на кнопку SB6 "ESC", выходят из меню.
         В автоматическом режиме управление поворотным устройством происходит от компьютера, связанного с контроллером через СОМ-порт. Для автоматического вычисления углов поворота антенны за радиолюбительскими искусственными спутниками Земли, а также за Луной используется известная программа Orbitron [10]. Контроллер в автоматическом режиме работает именно с этой программой и драйвером для передачи информации WispDDE [11]. Скорость передачи — 19200 Бод.
         Микроконтроллер DD1 через приёмопередатчик интерфейса RS-232 DA1 — МАХ232АЕРЕ [12] и каналы селектора-мультиплексора DD2, переключённые на работу с микросхемой DA1 соответствующими уровнями на адресных входах, поддерживает связь с COM-портом компьютера, на котором запущена программа Orbitron. Получив от неё значения азимута и угла места, задающие направление на спутник, микроконтроллер переключает Мультиплексор на связь с поворотным устройством по RS-485 и считывает текущие значения углов установки антенны. По результатам их сравнения с полученными от программы Orbitron принимается решение о необходимости вращения антенны для установки её в заданном направлении. Формируются и передаются узлам управления азимутом и углом места необходимые команды. Антенна разворачивается в необходимом направлении.

    Система управления двухкоординатным поворотным устройством

         Для непрерывного слежения за спутником в контроллере предусмотрены импульсные режимы перемещения антенны по азимуту и углу места. Под действием каждого импульса напряжения питания двигатель привода поворачивает антенну на небольшой угол вокруг соответствующей оси. Для конкретной конструкции поворотного устройства и для каждой оси оптимальную длительность импульсов определяют экспериментально. В меню программы контроллера предусмотрена регулировка угловых размеров зоны импульсного режима, центр которой совпадает с заданным направлением установки антенны. При текущем положении антенны внутри этой зоны её перемещение к центру зоны происходит только импульсами.
         Предусмотрена возможность использования для связи с компьютером не только его COM-порта, но и других интерфейсов, например, USB и Bluetooth. Для этого соответствующие входы и выходы селектора-мультиплексора DD2 соединены с контактами разъёмов ХР5 и ХР6. К ним можно подключить переходники RS-232—USB или RS-232—Bluetooth. Выбор в меню контроллера Port-2-USB соответствует связи через разъём ХР5, а выбор Port-3-Bth — через разъём ХР6. В обоих случаях связь с COM-портом компьютера через разъём ХР2 (Port1 -RS232) не действует.
         Разъём ХР1 предназначен для программирования микроконтроллера DD1. Коды из приложенного к статье файла rotacom.hex должны быть загружены в его память.
         При подаче на контроллер (рис. 7) питания программа микроконтроллера DD1 выполняет процедуры инициализации, после чего с помощью реле К1, управляемого через транзистор VT1, включает питание поворотного устройства. Затем проверяется наличие связи по интерфейсу RS-485 с узлами управления поворотом по азимуту и углу места. Если она имеется, начинается выполнение процедур управления. При отсутствии связи с одним или обоими узлами программа выводит на индикатор соответствующее сообщение и до её установления выполнять функции управления прекращает.
         В процессе управления наличие связи по RS-485 также проверяется. Если связь хотя бы с одним узлом нарушена, питание поворотного устройства на некоторое время отключается с помощью реле К1. Это заставляет микроконтроллеры узлов управления перезапуститься и, не начиная вращать антенну, ожидать команд по интерфейсу RS-485. При нарушенной линии связи, поломке контроллера или узлов управления дальнейшая работа с поворотным устройством невозможна. Не получая никаких команд, узлы управления блокируют вращение антенны.
         Подаваемое на контроллер напряжение питания 24 В (как уже было сказано, оно может находиться в интервале 8...37 В) используется далее и для питания находящихся в поворотном устройстве узлов управления и, возможно, электродвигателей, вращающих антенну. Поэтому мощность источника этого напряжения должна быть достаточной для питания всех этих потребителей. Для питания микросхем в контроллере имеется интегральный стабилизатор DA2, настроенный на выходное напряжение 5 В.
         Контроллер управления поворотным устройством вместе с блоком питания собран в пластиковом корпусе размерами 190x140x60 мм. Со снятой верхней крышкой он показан на рис. 8. Печатная плата контроллера изготовлена из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита по чертежу, изображённому на рис. 9. Расположение элементов на плате — на рис. 10.

    Система управления двухкоординатным поворотным устройством

         Резистор R43 — МЛТ-0,25, прочие постоянные резисторы типоразмера 1206 для поверхностного монтажа. Подстроечный резистор R35 —СПЗ-19а. Конденсаторы С1 и С4 — оксидные К50-35, остальные конденсаторы керамические типоразмера 1206.
         Микросхему К561КП1 можно заменить аналогичной CD4052. Вместо интегрального стабилизатора LM317D2T в корпусе D2PAK можно применить, как и в узлах управления, LM317T в корпусе ТО-220, немного укоротив его выводы и использовав в качестве вывода 2 теплоотводящий металлический фланец корпуса. Транзисторы ВС847А заменяются другими структуры п-р-п в малогабаритных корпусах для поверхностного монтажа.
         Диод VD1 установлен непосредственно на выводах обмотки вынесенного за пределы платы реле К1. Контакты реле должны быть рассчитаны на ток и напряжение, соответствующие потребляемым системой управления антенной. Автор использовал реле Finder 44.62.9.024.0000 с обмоткой на 24 В постоянного тока. Кнопки SB1 — SB6 — PB-02R-G. Выключатель SA1 — MTS102.
         Органы управления и индикации контроллера расположены на передней панели корпуса, как показано на рис. 11. ЖКИ соединён с установленным на плате разъёмом ХР4 десятипроводным плоским кабелем, а цепь его подсветки — двумя отдельными проводами МГТФ-0,5. Кнопки SB1—SB6, выключатель SA1, светодиоды HL1 (обозначен "OR" — overrotate) и HL2 (обозначен "UL" — uplimit) соединены с соответствующими контактными площадками на плате проводами МГТФ-0,5, собранными в жгут, проложенный по периметру платы.
         На задней панели корпуса контроллера находятся разъёмы для подключения кабеля управления поворотным устройством, для соединения с СОМ-портом компьютера и для соединения блока питания с сетью 220 В. Здесь же расположены держатель сетевой плавкой вставки и зажим заземления.

    Система управления двухкоординатным поворотным устройством

         В рабочем режиме на ЖКИ постоянно выводится информация о текущих углах установки антенны и состоянии поворотного устройства (рис. 12). В верхней строке экрана отображается информация о текущих углах. Символами "А:" обозначен азимут, символами "Е:" — угол места. Обе величины выводятся в градусах. При перекручивании антенного кабеля в правом верхнем углу экрана появляется символ R, после устранения перекручивания он пропадает.
         При ручном управлении антенной в нижней строке ЖКИ отображается информация о состоянии поворотного устройства (рис. 12,а). Под значениями азимута и угла места выводятся надписи, означающие режимы работы приводов поворота антенны. Вращение антенны по азимуту по часовой стрелке обозначается символом "R" под текущим значением азимута, а против неё — символом "L". Когда двигатель азимутального привода выключен, появляется надпись "STOP". Вращение антенны по углу места вверх обозначается символом "U" под текущим значением этого угла, вниз — символом "D", остановка — надписью "STOP".
         Под надписью "А:" выводится символ состояния связи контроллера с узлом управления антенной по азимуту, а под надписью "Е:" — по углу места. Символ "*" означает, что связь установлена, а символ "Г — что она отсутствует. Символ в нижнем правом углу экрана обозначает режим управления антенной: "Н" — вручную, "А" — автоматически.
         В автоматическом режиме в нижней строке экрана на месте обозначений режимов работы приводов выводятся в скобках заданные значения углов установки антенны, принятые от компьютера, и символы состояния приводов устройства: "R" — по часовой стрелке, "L" — против часовой стрелки, "U" — вверх, "D" — вниз, "S" — стоп (рис. 12,6).
         Непосредственно после переключения системы в режим автоматического управления, пока никакая информация о заданном положении антенны от компьютера ещё не принята, в скобках вместо значений углов выводятся прочерки (рис. 12,в). После приёма информации они будут заменены заданными значениями.
         Из рабочего режима в меню настроек контроллера переходят нажатием на кнопку SB5 "MENU/ОК". После этого на экране появится первый пункт меню. Перейти от него к другим пунктам можно с помощью кнопок SB2 "D" и SB1 "U".

    Система управления двухкоординатным поворотным устройством

         В первом пункте задают нулевое положение антенны по азимуту (рис. 13,а). Для этого, пользуясь кнопками SB3 "R" и SB4 "L", вращают антенну по азимуту и останавливают её в направлении строго на географический север. Значение азимута, измеренное датчиком узла управления, принимается контроллером за нулевое после нажатия на кнопку SB5 "MENU/ОК". Дальнейший отсчёт азимута ведётся от него.
         Следующий пункт меню (рис. 13,6) аналогичен описанному, но предназначен для калибровки измерителя угла места. Антенну в этом случае устанавливают строго горизонтально. После нажатия на кнопку SB5 "MENU/ОК" значение угла места, измеренное его датчиком, принимается контроллером за нулевое, дальнейший отсчёт ведётся от него.
         В следующем пункте меню задают максимальное превышение углами поворота антенны по азимуту, отсчитанными по часовой стрелке и против неё от нулевого положения, значения 360 град, (полного оборота). Поворот на больший угол опасен недопустимым перекручиванием идущего к антенне кабеля. В верхней строке экрана выводится надпись "Set overrotate" (рис. 14,а). Допустимое превышение полного оборота в градусах, выведенное в нижней строке экрана, не может быть задано большим, чем 180 град.
         В этом и всех следующих пунктах выведенное на экран значение параметра изменяют нажатиями на кнопки SB3 "R" и SB4 "L", а установив желаемое значение, записывают его в энергонезависимую память микроконтроллера нажатием на кнопку SB5 "MENU/ОК". Выполнение записи подтверждается выводом надписи "MEM" справа от значения параметра.
         После пункта установки допустимого угла поворота по азимуту следует пункт, в котором задают максимально допустимый угол места (рис. 14,б). Поскольку этот угол по определению не может превышать 90 град., контроллер по умолчанию ограничивает его именно этим значением. Но иногда конструкция поворотного устройства или условия установки антенны заставляют уменьшить его, чтобы избежать механических повреждений оборудования.
         Следующий пункт меню (рис. 15,а) позволяет установить порог абсолютного значения разности между текущим и заданным от компьютера азимутом антенны. Когда оно больше порога, вращение антенны по азимуту происходит в непрерывном, а когда больше — в импульсном режиме. Аналогичный пункт меню (рис. 15,б) предназначен для установки порога перехода в импульсный режим по углу места. В пунктах меню, вид экрана индикатора в которых показан на рис. 16, задают длительность импульсов работы двигателей приводов антенны по азимуту и углу места.
         Оптимальные значения порогов перехода в импульсный режим и длительности импульсов зависят от электромеханических характеристик приводов, массы и моментов инерции антенны. Поэтому их приходится подбирать экспериментально такими, при которых ориентация антенны в заданном направлении происходит максимально быстро и с высокой точностью.
         Последний по порядку пункт меню (рис. 17) предназначен для выбора канала связи контроллера с компьютером. По умолчанию выбран Port-1 — связь с COM-портом компьютера по интерфейсу RS-232. Вместо него можно выбрать Port-2 (предполагается, что он соответствует связи по USB) или Port-3 (предполагается, что он соответствует интерфейсу Bluetooth). Однако в описываемой конструкции адаптеры интерфейсов USB и Bluetooth отсутствуют, хотя их можно подключить соответственно к разъёмам ХР5 и ХР6 на плате контроллера.
         После выполнения всех необходимых настроек нажимают на кнопку SB6 "ESC", чем возвращают контроллер в рабочий режим. Теперь системой управления можно пользоваться. Практика показала, что в ручном режиме она чётко выполняет команды оператора. В автоматическом режиме система под управлением программы Orbitron плавно поворачивает антенну вслед за выбранным искусственным спутником или Луной, что позволяет оператору комфортно работать в эфире.

    Литература
    1. Протокол передачи RS-485. — URL: http://estohard.narod.ru/Protocols/rs485/rs485_1.htm (11.03.14).
    2. AS5040 10 bit 360° programmable magnetic rotary encoder. — URL: http://www.datasheet4u.eom/datasheet/A/S/5/AS5040_austriamicrosystemsAG.pdf.html (20.03.14).
    3. PIC16F84A Data Sheet 18-pin Enhanced FLASH/EEPROM 8-bit Microcontroller. — URL: http://datasheet.su/datasheet/Microchip/PIC16F84A-20I/P (20.03.14).
    4. ADM485 +5V Low power EIA RS-485 Transceiver. — URL: http://www.chipfind.ru/datasheet/ad/adm485.htm (20.03.14).
    5. LM217, LM317 1.2 to 37V adjustable voltage regulators. — URL: http://www.st.com/web/catalog/sense_power/FM142/CL1015/SC315/PF63704?referrer=70032480 (20.03.14).
    6. MAX803/MAX809/MAX810 3-pin microprocessors reset circuits. — URL : http://www.digchip.com/datasheets/parts/datasheet/280/MAX803L-pdf.php (20.03.14).
    7. AS5000-MA6H-1 Magnet for Rotary Position Sensor. — URL: http://www.ams.com/eng/Products/Position-Sensors/ Magnets/AS5000-MA6H-1 (20.03.14).
    8. PIC18FXX2 High Performance, Enhanced FLASH Microcontrollers with 10-Bit A/D. — URL: http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/P/l/C/1/PIC18F452.shtml (20.03.14).
    9. Дисплей DV1602DYGH-CTK. — URL: http: //www.compel.ru/infosheet/WINSTAR/WH1602A-YGH-CTK/ (20.03.14).
    10. Stoff S. Orbitron — Satellite Tracking System. — URL: http://www.stoff.pl (20.03.14).
    11. Long H. WispDDE info. — URL: http://www.g6lvb.com/wispdde_info.htm (20.03.14).
    12. MAX232 +5V powered, multichanel RS232 drivers/recievers. — URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/73047/MAXIM/MAX232.html (20.03.14).

    Автор:Илья Могилевский (RA3PCS), г. Новомосковск Тульской обл.
    При подготовке материала использовался Журнала Радио 2014 №6, №7

    В архиве исходные коды на языке СИ и прошивки для микроконтроллеров

    sistuprdvuhpovorustr.rar [30,63 Kb] (cкачиваний: 185)

    Категория: Прочее, PIC16, PIC18
    « Назад
    Комментарии
    Lokkie 30 сентября 2014 11:46 Группа: Посетители
    Авторский вариант статьи находится здесь: ссылка
    Lokkie 2 ноября 2014 12:01 Группа: Посетители
    Развитие темы здесь.