微型計算機技術在電臺維護中的應用

時間：2024-06-25 09:47:25 計算機應用畢業(yè)論文我要投稿

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微型計算機技術在電臺維護中的應用

摘　要 針對地震勘探中 ,由于意外因素的影響 , IC - V10 0 電臺內 CMO S靜態(tài)存儲器掉電 ,導致存儲在它里面的頻率等參數(shù)丟失 ,從而使該電臺無法正常工作這一問題 ,從分析 IC - V10 0 電臺鎖相環(huán)頻率合成器原理入手 ,提出了利用微型計算機技術來恢復掉電電臺數(shù)據的方法。實際應用表明 ,該方法達到了恢復掉電電臺功能的目的。　　主題詞 計算機應用    無線電通信    分頻器    IC - V1 00 電臺是 ICOM 公司生產的一種專業(yè) 級無線電通訊設備 ,它采用了當今先進的計算機技術及數(shù)字鎖相環(huán)頻率合成技術 ,廣泛應用于地震勘探生產領域。 IC - V100 電臺內的 CMO S靜態(tài)存儲器由于意外因素掉電 ,導致存儲在它內面的頻率等參數(shù)丟失 ,從而使該電臺無法正常工作。曾經采用包括使用專用編程器在內的許多方法都沒能使掉電的 IC - V10 0 電臺恢復其功能。針對這種情況 ,開展了對該電臺工作原理分析研究工作 ,并在此基礎上 , 利用性能優(yōu)良的 80 C31 微型計算機作為主控芯片 , 進行硬件設計及軟件開發(fā) ,取代原來的控制單元電路 ,并由該電路向鎖相環(huán)頻率合成器及其它電路提供因掉電而丟失的頻率數(shù)據等參數(shù) ,進而達到恢復掉電電臺功能的目的。 1 　 IC - V1 0 0 電臺鎖相環(huán)頻率合成器 1. 1 　鎖相環(huán)原理 IC - V1 00 電臺鎖相環(huán)頻率合成器 PLL 由晶體振蕩器、頻率合成器件 U PD283 4C、雙模前置分頻器 U PD5 71C、環(huán)路濾波、壓控振蕩器等組成。其原理框圖如圖 1 所示。　　圖 1 中 ,高速雙模前置分頻器 U PB 571 C 有兩個分頻比 ,其分頻比為 p / p + 1, 其中 , p = 6 4; 頻率合成器件 U PD2 834C內含射頻放大器、分頻器、主計數(shù)器 M、吸收計數(shù)器 S、鑒相器、移位寄存器等。　　從原理框圖可以看出 ,該鎖相環(huán)頻率合成器采用串行接受數(shù)據的方式 ,原 CPU 從 CMO S靜態(tài)存儲器中取出頻率參數(shù) ,在選通信號 STR1、時鐘 CL K的
配合下 , 向鎖相環(huán) 頻率合成器發(fā) 送二進制數(shù) 據。 U PD283 4C內的移位寄存器接收來自 CPU 發(fā) 來的 17 位數(shù)據并送往 17 位鎖存器鎖存。經 17 位鎖存器鎖存后的高 11 位數(shù)據予置主計數(shù)器 M ,低 6 位數(shù) 據予置吸收計數(shù)器 S。鎖相環(huán)頻率合成器根據接收到的二進制數(shù)據 ,由壓控振蕩器輸出電臺所需要的第一本振信號頻率或電臺發(fā)射時的載波頻率。當環(huán) 路鎖定時 ,壓控振蕩器輸出的頻率 fvco為 : 　　fvco = ( pm + s) fr                                                                                  ( 1 ) 式中 , m 為主計數(shù)器 M 所予置的 11 位二進制所對應的十進制數(shù) , s為吸收計數(shù)器 S所予置的 6 位二進制所對應的十進制數(shù) , fr為基準頻率 ,其值為 5 kH z。因此 ,只要確定 m 、s的值 ,壓控振蕩器輸出的頻率 fvco 就確定了。圖 1       IC - V10 0 電臺鎖相環(huán)頻率合成器　　作者簡介 陳友祥 , 男 , 1 98 8 年畢業(yè)于江漢石油學院電子工程系電子儀器及電子測量專業(yè) , 高級工程師 , 現(xiàn)從事電子設備的維護工作。在國內各級刊物發(fā)表論文多篇。
1. 2 　m 、s數(shù)據的確定　　在實際設計過程中 , 總是事先確定電臺的工作頻率 , 即壓控振蕩器輸出的頻率 fvco , 然后再來確定 m 、s的值。由 ( 1 )式可以得出 : pm + s = fvco / fr , 設鎖相環(huán)總分頻比 n = fvco / fr ,那么就有 : m + s / p = n / p                                                            ( 2 ) 從 ( 2 )式可知 : m 為 n / p的整數(shù)部分 ; s為 n / p的余數(shù)部分。 2 　調諧電壓數(shù)據的測量　　在 IC - V100 電臺中 , CMO S靜態(tài)存儲器在保存頻道頻率參數(shù)的同時 ,還保留了與其頻率參數(shù)相對應的調諧電壓數(shù)據。該數(shù)據保證高放接收電路諧振在其接收頻點上。因此 ,要使掉電電臺正常工作 ,還需恢復調諧電壓數(shù)據。 IC - V100 電臺高放諧振回路所需的調諧電壓獲取原理框圖如圖 2 所示 : 圖 2 　高放諧振回路調諧電壓獲取原理框圖　　從圖 2 中可以看出 , CPU 向串行移位寄存器發(fā) 送 8 位調諧電壓數(shù)據 ,經移位寄存器變?yōu)?8 位并行數(shù)據 ,供給數(shù)模轉化器 ,從而為高放諧振回路提供諧振電壓 VT 。對于串行傳輸數(shù)據 ,沒有辦法進行測量 ; 對于這種經轉化后的靜態(tài)并行數(shù)據 ,只要測量串行移位寄存器輸出端 D7 - D0 各個引腳 , 就能輕易地得到諧振電壓的數(shù)據。表 1 給出了一組正常電臺在接收狀態(tài)下進行實際測量而得到的數(shù)據。表 1 　正常電臺在接收狀態(tài)下的測量數(shù)據
3      硬件及軟件 3. 1 　硬件

硬件原理框圖如圖 3 所示。它由 80C3 1 微型計算機、地址鎖存器、程序存儲器、矩陣開關、顯示器等電路組成。電臺所需的頻率、諧振電壓等數(shù)據存儲在程序存儲器中。

圖 3 　硬件原理框圖 3. 2 軟件設計 軟件主要圍繞以下 4 個方面的內容來編寫 : ( 1 )根據電臺正常工作要求 ,把頻道頻率、諧振電壓數(shù)據正確寫入 IC - V100 電臺相關電路中 ; ( 2 )實施對鎖相環(huán)回路鎖定檢測 ; ( 3 )實施對電臺控制 ,如收發(fā)控制、頻道切換等 ; ( 4 )顯示當前工作頻道參數(shù)以及收 /發(fā)狀態(tài)信息。主程序流程圖如圖 4 所示。圖 4 　主程序流程框圖 3. 3 數(shù)據傳輸時序

　　向 IC - V100 電臺鎖相環(huán)回路 PLL 寫入頻率參數(shù)以及向 D /A 轉換器寫入諧振數(shù)據均是通過硬件

接收頻率 (MH z) 13 8. 65 0 13 8. 70 0 13 8. 75 0 ⋯
諧振電壓的數(shù)據 ( 1 6 進制 ) ( H ) 1 5 1 6 1 7 ⋯

　　有了上述關鍵性參數(shù) ,為下面的硬件設計及軟件開發(fā)創(chuàng)造了條件。
圖 5 頻率數(shù)據寫入時的時序

相比 ,采用固蠟一步水相懸浮法工藝生產的氯化石蠟 - 70 白度更高 , 產品熱穩(wěn)定指數(shù)更低 , 產品穩(wěn)定性更好。

3. 1. 2 　氯化石蠟 - 70 產品原材料消耗低我廠氯化石蠟 - 70 產品原材料實際消耗低于

設計值 ,見表 4。

3. 2 　經濟效益和社會效益顯著

　　我廠氯化石蠟 - 7 0 生產技術的應用研究 ,不僅保證了氯化石蠟裝置經濟平穩(wěn)地生產 ,延長我廠產品鏈 ,而且確保了我廠的氯堿裝置長周期、滿負荷地運行 ,綜合經濟效益顯著。氯化石蠟 - 70 質量好、生產成本低 ,又帶來較好的直接經濟效益。同時 ,我廠氯化石蠟 - 7 0 裝置各項排污指標都達到國家標準 ,更重要的是避免了溶劑法工藝四氯化碳破壞環(huán) 境 ,有效保護了江漢水源和周邊生態(tài)環(huán)境 ,具有較好的社會效益。

表 4 　氯化石蠟 - 70 產品原材料消耗

項　目 , 設計值實際值液蠟 ( t) 0. 5 1 0. 5 09 氯氣 ( t) 1. 0 6 1. 0 6 水 (m3 ) 1 5 1 0. 71 電 ( KW ·h) 1 40 1 1 5. 8 汽 ( t) 0. 2 4 0. 2 3 堿 ( kg) 2 5 1 7. 7 催化劑 ( kg) 1. 0 0. 9 4

穩(wěn)定劑 ( kg) 2. 5 1. 8 3

4 　結束語

比較少 ,因此氯化石蠟 - 70 將成為一個新的效益型產品。我廠對氯化石蠟 - 7 0 生產技術應用研究獲得了成功 ,這不僅對我廠氯氣平衡、安全生產、環(huán)保達標具有十分重要的意義 ,而且對促進我國氯化石蠟行業(yè)的技術進步起到了積極的推動作用。特別是創(chuàng)造性地實現(xiàn)了固蠟水相懸浮法一步生產氯化石蠟