低纬子午环方位单片机控制系统的改造

本文针对低纬子午环原方位传动系统中存在的振动问题,提出了新的解决方案,即采用振动较小的电机替代原电机.为此,我们对原单片机控制系统的硬件进行了扩展与修改,重新设计了单片机内的ASM控制程序.文中介绍了修改后的系统硬件结构与ASM控制程序.     

基于单片机的LAMOST光纤定位单元碰撞处理系统仿真

由于超区工作,郭守敬望远镜(LAMOST)光纤定位单元,在定位过程中可能发生碰撞。为了安全运行提高效率,需要有一个硬件碰撞识别处理系统。提出了一种采用脉冲信号计数的方法。利用延时程序在单片机1的I/O口产生3种同频率不同相位的脉冲。将这3种脉冲分别加在相邻的3个光纤单元的光纤架上,由单片机2的计数器累计在设定的时间段内光纤架上的脉冲数,计数结果由单片机2处理,如果计数结果在未发生碰撞的理论值范围内,则电机继续沿原方向旋转,否则说明光纤定位单元发生碰撞,电机将按原方向的反向进行转动。对此进行了仿真实验。     

步进电机步距角的正余弦细分原理

步进电机的步距角由于受到机械结构和经典细分驱动电路的限制，只能适量的减小，但对于许多精密设备的控制及高精度的定位系统，其步距角的分辨率还应提高，正金弦细分驱动电路很好地解决了这一问题。它的主要特点是和计算机或单片机的接口简单、转速连续可调；增减EPROM的地址线可灵活改变细分数；电机运行平稳、振动小、噪声低。     

步进电机步距角的正余弦细分原理

步进电机的步距角由于受到机械结构和经典细分驱动电路的限制，只能适量的减小，但对于许多精度设备的控制及高精度的定位系统，其步距角的分辨率还应提高，正余弦细分驱动电路很好地解决了这一问题，它的主要特点是计算机或单片机的接口简单、转速连续可调；增减ＥＰＲＯＭ的地址线可灵活改变细分数；电机运行平稳，振动小，噪声低。     

机场远距离目标望远镜监控系统的初步设计

望远镜监控系统可以用来监控诸如机场上空的鸟群、低空云层以及跑道和停机坪上的异常物体等机场远距离目标。整个系统的设计分为光学与机械、望远镜控制、以及监控成像与图像处理三个子系统。在光学与机械部分 ,着重论述望远镜的光学特性和电机驱动方式下的机械结构改进 ;在望远镜控制部分 ,分析了控制电机的选择、单片机的控制方式、以及计算机控制软件的功能设计 ;最后概述了监控成像与图像处理部分的初步实现方式。     

机场远距离目标望远镜监控系统的初步设计

望远镜监控系统可以用来监控诸如机场上空的鸟群、低空云层以及跑道和停机坪上的异常物体等机场远距离目标。整个系统的设计分为光学与机械、望远镜控制、以及监控成像与图像处理三个子系统。在光学与机械部分，着重论述望远镜的光学特性和电机驱动方式下的机械结构改进；在望远镜控制部分，分析了控制电机的选择、单片机的控制方式、以及计算机控制软件的功能设计；最后概述了监控成像与图像处理部分的初步实现方式。     

基于STM32的可调恒温滤光片转轮盒的设计

为了满足1.2 m望远镜天文成像系统对科学目标的观测,设计了一个基于STM32控制的可调恒温滤光片转轮盒。转轮盒内有3个转轮,在各自电机驱动下可配合转动,实现最多15个滤光片的自动切换。为确保滤光片的稳定工作波长,转轮盒内置基于PID温控算法的保温系统,以保持转轮盒内部在设定的温度。上位机可通过串口与电控盒进行指令通信,并由电控盒直接驱动转轮电机及加热保温。整个系统结构紧凑,电控安全性好,单片机程序功能完备。最后测试证明该转轮盒在低温-25℃时能正常工作,在恒温模式下能使温度保持在目标温度±1℃以内,长时间工作时性能稳定,切换一次滤光片的用时在10 s以内。     

低纬了午环高度角控制系统的改造

本文针对低纬子午环（LLMC）高度角控制系统的问题提出了一种解决的方案。同时介绍了该系统的硬件结构及其相关控制程序。     

基于CPLD的高精度门控电路的设计

距离门控制电路是卫星激光测距(SLR)系统的一个重要组成部分,高精度距离门控制可有效提高卫星测距探测成功概率。介绍了一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的高精度门控电路的设计。在该设计中,采用硬件描述语言VHDL对CPLD进行编程,使其与单片机、PC机协调工作,从而实现高精度的距离门控制电路。     

基于FPGA的多轴步进电机控制系统

观测技术及仪器的进步推动了太阳物理的研究,步进电机是各类观测仪器精密结构调整部件中经常采用的驱动源,步进电机控制系统的性能直接影响太阳望远镜的数据精度和时间分辨率。介绍了一套怀柔太阳观测基地自主研制的多轴步进电机控制系统。该系统以现场可编程门阵列为核心控制器,利用中断处理机制及输入/输出寄存器产生多路晶体管-晶体管逻辑电平(TTL)方波信号,结合驱动器实现多轴步进电机控制;通过周期信号化简处理算法缩短电机调整时间;以霍尔器件作为位置传感器实现系统闭环控制,通过对霍尔信号的软、硬件滤波处理,提高信号识别的准确率;设计了板载存储电路,实时保存系统关键参数,大幅提高系统整体的可靠性。同时,该系统设计了丰富的输入/输出接口、通讯接口,提高系统的可集成性。目前该系统已在多台太阳望远镜中投入使用。     

S/X波段致冷接收机状态控制与数据采集软件的研制

总结了S／X波段致冷接收机状态控制与数据采集软件的研制工作。介绍了安装调试情况以及按照任务书的技术指标进行检测的结果。经过在上海余山站及乌鲁木齐南山站的实地测试，结果表明该程序实现了与本地站程序stqkr的对接，主要技术指标均达到了原设计任务书的要求。     

嵌入式TCP/IP协议在接收机杜瓦性能参数监测系统中的应用

介绍了射电天文望远镜接收机杜瓦温度与真空度监测系统的设计,具体讨论了监测系统的硬件结构与嵌入式TCP/IP协议在该系统中的实现.针对目前大量使用8位微控制器的嵌入式系统,硬件主控系统芯片采用ATMEL公司生产的8位单片机ATmega16,网络控制芯片采用美国MICROCHIP公司生产的带SPI接口的独立以太网微控制器ENC28J60,设计实现了低成本、高效率、高稳定性的性能参数监测系统.对该系统进行测试分析、数据比对,测试结果表明该系统能够高效与PC机进行通信,PC机所接收到的温度值与标准数据的误差在±0.3 K范围内,接收到的真空值绝对误差在±10 ubar范围内,能够达到系统设计要求.     

经自适应网格改造后的SHASTA程序和磁重联数值实验

SHASTA(Shaarp and smooth Transport Algorithm)是求解二维磁流体动力学问题的单一网格程序.在将其用于磁重联问题的数值模拟时,它被修改成为采用自适应网格方法的程序.修改后的程序可以针对扩散区进行细化计算.在SHASTA程序的自适应计算实现过程中,采用了插入式的自适应修改策略,原二维磁流体力学偏微分方程的求解算法被作为独立单元使用.另外,修改中使用分层的数据结构,将每个细化层次的物理量用二维可变数组描述,并标记磁场和压强分布的陡变区为细化区域,再通过插值的方法得到细化层网格点上的物理量分布和边界条件,最后细化区域的细化计算结果被赋予给其上一层网格,并对其内容进行更新.采用细化计算进行的磁重联的模拟实验表明,相比单一网格计算,细节分辨率得到提高,相应的计算时间的增加则与模拟中的参数选择有关;而自适应程序部分带来的计算精度和稳定性的影响则依赖于边界设置,单步长的推进策略和插值算法.     

北京天文台施密特望远镜驱动系统的改进设计

介绍了北京天文台６００／９００ｍｍ施密特望远镜驱动系统的改进设计,即用２只步进电机,取代了原望远镜由４只变速箱、７只电机驱动的复杂的赤经,赤续驱动系统,最终实现了计算机控制。     

利用单片机与CPLD技术控制PCI网卡

简单介绍了PCI总线协议以及PCI接口原理。给出了一种利用单片机与复杂可编程逻辑器件CPLD(complex programmable logic device)控制PCI网卡,实现以太网通信的方案设计。重点说明了如何使用CPLD芯片设计单片机与PCI网卡之间的PCI接口。     

北京天文台施密特望远镜驱动系统的改进设计

介绍了北京天文台 60 0 / 90 0mm施密特望远镜驱动系统的改进设计 ,即用 2只步进电机 ,取代了原望远镜由 4只变速箱、 7只电机驱动的复杂的赤经 ,赤纬驱动系统 ,最终实现了计算机控制。     

用于守时系统中的单片机输出监控器的研制

ＭＤ－１输出监控是一个Ｉｎｔｅｌ８０３１单片机系统，具有时间比对测量、标准时间频率信号隔离输出、监控报警等功能。与ＰＣ微机配合，可建立具有自动守时功能的标准时间工作站。文中介绍了该仪器的软件硬件设计。     

BPL授时发播时频控制监测软件设计

介绍了为中国科学院国家授时中心（NTSC）的长波发播系统BPL全面升级改造工程而研制的BPL授时发播时频控制监测软件系统。整个软件系统分为两大部分,第一部分包括局域网的时间同步、时间信号比对、数据采集、数据传递等与整个时频系统的硬件控制有关的软件;第二部分包括系统中各种时间比对数据的定时处理与分析、设备超差报警判断、BPL工作钟时间T（PU）的监测和频率驾驭信息的产生、各种设备运行情况的曲线显示等软件。经过近一年的试运转和修改,该软件已正常使用,效果良好。     

1m望远镜光电测光用滤光片接口改造

云台1m RCC望远镜终端滤光片接口原设计为手动切换，因滤光片远离操作控制设备，使用很不方便。经改造现成为用单片机控制的程控系统，并可由主控计算机经RS232口远程控制。滤光片架改为直流电机驱动，由光电开关定位。系统已于2005年11月23日投入试用。本文给出了实现方法和接口基本数据格式。     

定天镜伺服驱动系统的软件设计

恒星光干涉议定天镜的转动是用五相步进电机来驱动的，它需要的控制信号由软件实现。软件设计是控制系统中最困难的部分，尽可能地用软件实现硬件功能，不仅可以降低成本，更重要的是，便于更新及升级。在观测过程全自动化的前提下，着重提出了我国恒星光干涉议实验系统中定天镜子系统的软件设计方案。