基于ARM的毫米波天線自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　運(yùn)行時(shí)有兩種狀態(tài):

　　( 1) 靜止?fàn)顟B(tài)

　　首先系統(tǒng)啟動(dòng)之后，進(jìn)行初始化，然后等待磁羅盤接收信號(hào)有效，否則不能進(jìn)入電機(jī)控制任務(wù)。在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)平臺(tái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，程序?qū)邮盏降拇跀?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理后實(shí)時(shí)更新，并不停地向顯示控制單元匯報(bào)天線與目標(biāo)指向的夾角大小。

　　( 2) 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

　　當(dāng)有按鍵按下，顯示控制單元通過中斷的方式對(duì)其進(jìn)行處理，然后通過CAN 總線向平臺(tái)控制板發(fā)送控制命令。平臺(tái)控制板根據(jù)控制命令確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向并在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否碰到限位開關(guān)。

　　優(yōu)先級(jí)的劃分如下：TaskPortScan 優(yōu)先級(jí)最高，因?yàn)槠脚_(tái)的對(duì)準(zhǔn)可能會(huì)順時(shí)針或者逆時(shí)針連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，而限位開關(guān)能夠使平臺(tái)往某個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)累計(jì)不超過一圈，以免引起平臺(tái)內(nèi)線的纏繞甚至扯斷。因此當(dāng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)碰到限位開關(guān)時(shí)，優(yōu)先級(jí)最高，以實(shí)時(shí)響應(yīng)斷電，并使平臺(tái)反轉(zhuǎn)，這里通過查詢方式來(lái)檢測(cè)是否碰到限位開關(guān)。

　　然后就是任務(wù)TaskUART0Recv，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中都需要實(shí)時(shí)用到航向和俯仰等角度信息，因此實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地接收到此類信息顯得非常重要。因?yàn)門askCAN 用于接收顯示控制單元的控制命令，排在任務(wù)TaskUART0Recv后面。角度計(jì)算任務(wù)的優(yōu)先級(jí)排在任務(wù)TaskCAN 的后面，根據(jù)任務(wù)TaskU ART 0Recv 傳下來(lái)的角度原始數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)信息，實(shí)時(shí)計(jì)算角度值，以確定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的目標(biāo)位置。雖然TaskMotorCtl 步進(jìn)電機(jī)的控制任務(wù)重要，但是幾乎全天候運(yùn)行，如果優(yōu)先級(jí)較高，會(huì)占用很多資源，導(dǎo)致其他任務(wù)無(wú)法進(jìn)行，所以將其優(yōu)先級(jí)排在靠后。最后是TaskUART1Recv 任務(wù)，因?yàn)橐话惚痉轿恢迷趯?shí)際對(duì)準(zhǔn)中不會(huì)變化，所以其經(jīng)緯度數(shù)據(jù)只需接收一次，其優(yōu)先級(jí)排在最后。

　　3. 3 應(yīng)用程序流程

　　利用LPC2294 系列的帶操作系統(tǒng)的專用工程模板可大大減輕編程負(fù)擔(dān)。模板包括LPC2294 系列微控制器的啟動(dòng)文件、頭文件、分散加載描述文件等，利用這些文件，應(yīng)用程序的編寫就變得非常簡(jiǎn)單。應(yīng)用程序流程如圖5 所示。

圖5 應(yīng)用程序流程圖

　　步進(jìn)電機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)測(cè)得的控制脈沖信號(hào)波形如圖6 所示。

圖6 示波器輸出波形

　　4 結(jié) 語(yǔ)

　　根據(jù)毫米波通信設(shè)備的特點(diǎn)，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了一個(gè)以毫米波天線自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)平臺(tái)系統(tǒng)為應(yīng)用目標(biāo)的基于ARM 微處理器LPC2294 的嵌入式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。應(yīng)用ARM 處理器豐富的片內(nèi)外設(shè)和優(yōu)越的性能提高了平臺(tái)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)精度和響應(yīng)時(shí)間，利用 uC/ OS-Ⅱ提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，簡(jiǎn)化多任務(wù)程序的設(shè)計(jì)。本自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)平臺(tái)系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于毫米波通信設(shè)備的樣機(jī)對(duì)通通信中，進(jìn)行了多次外場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對(duì)準(zhǔn)精度高，架設(shè)時(shí)間短，從而大大縮短了毫米波通信設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)時(shí)間，獲得用戶的好*。