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基于51单片机的微波辐射计数控单元设计与实现

发布时间:2020-07-21 18:12:51 阅读: 来源:焊管机厂家

微波辐射计是用微波进行遥感,从而对地物进行探测的微波接收机,在探测大气、海洋、植被和土壤等方面有广泛应用,而数据处理与控制单元作为微波辐射计的重要组成部分,承担了所有的驱动及控制功能,对时序及精度要求十分严格。由于系统对可靠性要求较高,故采用单片机作为220 GHz微波辐射计数控单元的核心,通过精确的时序控制,实现了数据采集、天线控制、状态提取、串口通信等功能。同时,该数控单元具有功耗低,采样精度高,接口简便等特点。

1 系统结构 微波辐射计结构框图如图1所示,由检波器输出的模拟信号通过数控单元实现数据采集及传输、显示与数据处理等功能,并对系统时序、上下电等进行控制,在辐射计的设计中处于重要位置。

1.1 数控单元硬件结构 系统由单片机、高速A/D转换器、程序存储器ROM、高速静态RAM、读写控制电路、通信电路等部分组成,如图2所示。通过锁存器实现地址总线和数据总线的复用,同时,RAM的读写由读写控制电路来实现。 数控单元采用Atmel公司的AT89C51单片机作为控制器,具有4 KB闪存ROM,128 B RAM,支持电擦除1 000次,选择工作频率为11.059 6 MHz。同时采用AT28C256扩展程序存储器ROM为256 KB,IDT71256扩展数据存储器RAM为256 KB,通过锁存器54HC573进行分时复用。 数据采集部分采用AD公司的16位并行模数转换器AD976A,采样速率可达200 KSPS。该高速A/D采用电荷重分布技术进行逐次逼近型模/数转换,因而不必外加采样保持器。电压输入范围为-10~+10V,分辨率高,可做到16位不失码,满足微波辐射计数控精度要求。 AT89C51串行口输出为TTL电平。为使其与PC机标准RS 232串口通信,系统选用MAX232电平转换芯片。

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