[实用新型]一种电流电压型指令发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电流电压型指令发生器，属于卫星导航技术领域。

背景技术

目前，国外卫星有效载荷产品的遥控指令格式并不完全公开，也无卫星有效载荷产品调试测试专用的指令发生器产品的相关报道。

国内目前也无卫星有效载荷产品遥控指令发生器的相关标准，不同平台的卫星产品需要有各自的专用测试设备来产生遥控指令，不通用。对于当前卫星有效载荷产品呈批生产化的形势而言，不仅成本高，且效率较低。缺少一种经济实用、性能可靠、操作方便，能完全模拟星上遥控指令要求的专用仪器，我们所研制的产品正好填补这一空缺。

2006年以前，西安分院的大多数卫星产品所需要的遥控指令均是靠手工碰触电源得到，因不规范的遥控指令而导致的质量事故时有发生，不仅经济损失大，而且大大影响型号任务的进度和产品的安全性、可靠性。另外有的卫星有源单机产品所需指令也采用传统的方法来实现，即采用模拟电路元器件来产生指令，指令的幅度用电位器调节输出且调节精度差，不具有程控功能。该指令发生器与此相比所采用的方法具有先进性和创造性。该产品的成功研制，使得卫星产品遥控指令的使用更加规范且安全有效。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提出一种电流电压型指令发生器，能根据用户需要自动或手动产生发送规范的遥控指令信号，且经济实用、性能可靠、操作方便，能完全模拟星上遥控指令要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的一种电流电压型指令发生器，该指令发生器包括电源模块、时钟及复位电路模块、精密基准模块、16路D/A模块、16路精密运算放大器模块、16路跟随器模块、8通道电压指令输出接口、8通道电流指令输出模块、GPIB接口、RS232接口、两个CPU、智能设置显示模块和键盘输入电路；

电源模块：

电源模块产生4种直流输出电压：DC+18V供给16路精密运算放大器和16路跟随器模块所需的电压；DC+15V供给精密基准模块所需的电压；DC+12V供给16路D/A模块所需的电压；DC+5V给其余的模块电路所需的电压，包括：钟及复位电路模块、8通道电流指令输出模块、两个单片机（或称CPU1和CPU2）、智能设置显示模块和键盘输入电路；

智能设置显示模块：

指令发生器处在本地模式即手动操作时，智能设置显示模块完成指令信号的幅度、宽度参数显示及这两项值的修改设置、指令信号输出通道的选择、指令信号的发送；选用3.5吋触摸显示屏，采用ARM嵌入式底层设计来实现这些功能；

键盘输入电路：

键盘输入电路能把手动操作的按键信息按矩阵式键盘格式送到CPU2的P1口，再通过CPU2底层控制程序，转换成ASCII码，然后通过RS232接口送给智能设置显示模块，从而手动实现所需指令信号幅度和宽度信息的设置、更改和输出；

时钟及复位电路模块：

时钟及复位电路模块产生单片机所需的外置时钟，其中，晶体振荡器为石英晶体振荡器；确保了单片机工作时钟及定时器的稳定性工作；

单片机的复位是靠外部电路实现的，开机时，5V电源通过C1电容和R1电阻，瞬间产生500ms的正脉冲，或手按K1键，确保单片机正确复位和指令输出端口为0V；

精密基准模块：

精密基准模块给16路D/A模块提供准确的基准参考电压，选用AD公司的REF02来实现；

GPIB接口电路:

GPIB接口电路实现上位机对该指令发生器的程控操作，上位机按IEEE488GPIB通讯协议格式发送指令信号的幅度和宽度信息，通过GPIB接口电路送给CPU1的P1端口接收；

RS232接口电路：

本实用新型选用MAXIM公司的MAX232集成电路，实现智能显示模块的串口与MSC-51型单片机串口之间通讯，完成了两个串口之间信号电平的相互转换。

D/A模块：

D/A模块将单片机送出的串行指令幅度信息转换为16路并行独立输出的模拟电压信号，指令脉宽的输出调节是通过CPU2对D/A模块端口的控制来实现；其中分为8路电压指令D/A模块和8路电流指令D/A模块，考虑到指令信号的并行无串扰输出要求，选用了美国美信公司的MAX528集成电路实现D/A模块功能，由于该芯片模拟电压最大输出为+5V，达不到+15V电压指令输出的要求，所以后级还需要进行放大电路处理；

16路精密运算放大器模块、16路跟随器模块：