[发明专利]一种基于单片机的微波辐射计的扫描控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种基于单片机的微波辐射计扫描控制装置，其特征在于，包括：控制电路部分，天线扫描驱动电路部分和数据采集电路部分，

所述控制电路部分，根据系统既定的时序或上位机系统注入的控制指令，控制所述数据采集电路完成天线不同扫描方位的各种科学数据和温度数据的采集；

所述天线扫描驱动电路部分，由总线驱动电路、电机驱动电路组成，总线驱动电路接收由所述控制电路产生的步进脉冲控制信号，为其提供足够大的输出电流后，将步进脉冲控制信号传送给电机驱动电路；电机驱动电路接收来自总线驱动电路的步进脉冲控制信号，向天线提供转速节拍脉冲和方向脉冲，并根据所述控制电路输出脉冲速率实时控制天线转速，同时在控制电路中设置计数值，即可实时定位天线观测角度，另外，将该天线扫描驱动电路的节拍脉冲与所述数据采集电路中A/D转换器控制端相连，实现控制天线扫描速度的同时同步控制数据采集的采样速率；

所述数据采集电路，由隔离驱动电路、一个或多个多路选择器、以及一个A/D转换器组成，该数据采集电路依据所述控制电路所发出的指令和天线转动速度，完成微波辐射计科学数据和温度数据的采集。

2.如权利要求1所述的一种基于单片机的微波辐射计扫描控制装置，其特征在于，所述天线扫描驱动电路分为默认工作模式和指定工作模式，

采用所述默认工作模式时，天线转动方式采用周期性连续变速扫描方式，扫描周期恒定，对地张角范围恒定，连续采样数据点数恒定，扫描速率通过微控制器进行设置，保持与数据采集电路同步；

采用所述指定工作模式时，通过控制电路中断处理程序实时注入控制指令，控制天线步进角度、运行方向、以及选择运行速度模式，同时设置数据采集电路中A/D转换器的控制端，控制是否保持与天线扫描速度同步，在该指定工作模式下，分别设置天线步进角度、运行方向以及运行速度模式选择。

3.如权利要求2所述的一种基于单片机的微波辐射计扫描控制装置，其特征在于，所述指定工作模式下的运行速度模式的选择包括：匀速运行、变速运行以及指定角度观测，

当选择匀速运行时，则设置天线匀速扫描速度，保证上升沿持续时间大于10us，即天线匀速扫描速率小于100KHz；

当选择变速运行时，则设置天线扫描运行加速度，加速度范围为-200Hz/s²～200Hz/s²；

当选择指定角度观测时，则设置天线观测角度以及数据采集速率，其中天线观测角度范围为0°～360°，数据采集速率小于200KHz。

4.如权利要求2或3所述的一种基于单片机的微波辐射计扫描控制装置，其特征在于，所述默认工作模式下，天线步进角度为固定值1.8°；所述指定工作模式下，进一步选择天线步进角度为2细分、4细分、8细分、16细分、32细分或64细分，天线每次的步进角度为固定值1.8°的1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64。

5.如权利要求1所述的一种基于单片机的微波辐射计扫描控制装置，其特征在于，所述控制电路部分由微处理器、总线控制器、译码控制接口、程序存储器、数据存储器以及外围电路构成，

其中，所述总线的类型根据传输距离要求进行调整，采用RS232或RS485进行传输；所述程序存储器使用PROM或者E²PROM，其容量依据程序而定；所述数据存储器根据数据量的不同采用不同容量的SRAM。

6.如权利要求5所述的一种基于单片机的微波辐射计扫描控制装置，其特征在于，所述控制电路部分进一步包括看门狗硬件，用于防止软件跑飞，在程序发生异常时控制电路尽快恢复工作。