微型計(jì)算機(jī)技術(shù)在電臺(tái)維護(hù)中的應(yīng)用

時(shí)間：2024-06-25 09:47:25 計(jì)算機(jī)應(yīng)用畢業(yè)論文我要投稿

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摘　要 針對(duì)地震勘探中 ,由于意外因素的影響 , IC - V10 0 電臺(tái)內(nèi) CMO S靜態(tài)存儲(chǔ)器掉電 ,導(dǎo) 致存儲(chǔ)在它里面的頻率等參數(shù)丟失 ,從而使該電臺(tái)無(wú)法正常工作這一問題 ,從分析 IC - V10 0 電臺(tái) 鎖相環(huán)頻率合成器原理入手 ,提出了利用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)恢復(fù)掉電電臺(tái)數(shù)據(jù)的方法。實(shí)際應(yīng)用表明 ,該方法達(dá)到了恢復(fù)掉電電臺(tái)功能的目的。　　主題詞 計(jì)算機(jī)應(yīng)用    無(wú)線電通信    分頻器    IC - V1 00 電臺(tái) 是 ICOM 公司生產(chǎn) 的一種專業(yè) 級(jí)無(wú)線電通訊設(shè)備 ,它采用了當(dāng)今先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)字鎖相環(huán)頻率合成技術(shù) ,廣泛應(yīng)用于地震勘探生產(chǎn)領(lǐng)域。 IC - V100 電臺(tái)內(nèi)的 CMO S靜態(tài)存儲(chǔ) 器由于意外因素掉電 ,導(dǎo)致存儲(chǔ)在它內(nèi)面的頻率等參數(shù)丟失 ,從而使該電臺(tái)無(wú)法正常工作。曾經(jīng)采用包括使用專用編程器在內(nèi)的許多方法都沒能使掉電的 IC - V10 0 電臺(tái)恢復(fù)其功能。針對(duì)這種情況 ,開展了對(duì)該電臺(tái)工作原理分析研究工作 ,并在此基礎(chǔ)上 , 利用性能優(yōu)良的 80 C31 微型計(jì)算機(jī)作為主控芯片 , 進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)及軟件開發(fā) ,取代原來(lái)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(jù)等參數(shù) ,進(jìn)而達(dá)到恢復(fù) 掉電電臺(tái)功能的目的。 1 　 IC - V1 0 0 電臺(tái)鎖相環(huán)頻率合成器 1. 1 　鎖相環(huán)原理 IC - V1 00 電臺(tái)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(gè) 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(nèi)含射頻放大器、分頻器、主計(jì)數(shù)器 M、吸收計(jì)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(jù)的方式 ,原 CPU 從 CMO S靜態(tài)存儲(chǔ) 器中取出頻率參數(shù) ,在選通信號(hào) STR1、時(shí)鐘 CL K的
配合下 , 向鎖相環(huán) 頻率合成器發(fā) 送二進(jìn) 制數(shù) 據(jù) 。 U PD283 4C內(nèi)的移位寄存器接收來(lái) 自 CPU 發(fā) 來(lái) 的 17 位數(shù)據(jù)并送往 17 位鎖存器鎖存。經(jīng) 17 位鎖存器鎖存后的高 11 位數(shù)據(jù)予置主計(jì)數(shù)器 M ,低 6 位數(shù) 據(jù)予置吸收計(jì)數(shù)器 S。鎖相環(huán)頻率合成器根據(jù)接收到的二進(jìn)制數(shù)據(jù) ,由壓控振蕩器輸出電臺(tái)所需要的第一本振信號(hào)頻率或電臺(tái)發(fā)射時(shí)的載波頻率。當(dāng)環(huán) 路鎖定時(shí) ,壓控振蕩器輸出的頻率 fvco為 : 　　fvco = ( pm + s) fr                                                                                  ( 1 ) 式中 , m 為主計(jì)數(shù)器 M 所予置的 11 位二進(jìn)制所對(duì)應(yīng) 的十進(jìn)制數(shù) , s為吸收計(jì)數(shù)器 S所予置的 6 位二進(jìn)制所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù) , fr為基準(zhǔn)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(tái)鎖相環(huán)頻率合成器　　作者簡(jiǎn)介 陳友祥 , 男 , 1 98 8 年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院電子工程系電子儀器及電子測(cè)量專業(yè) , 高級(jí)工程師 , 現(xiàn)從事電子設(shè)備的維護(hù)工作。在國(guó)內(nèi)各級(jí)刊物發(fā)表論文多篇。
1. 2 　m 、s數(shù)據(jù)的確定　　在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中 , 總是事先確定電臺(tái)的工作頻率 , 即壓控振蕩器輸出的頻率 fvco , 然后再來(lái)確定 m 、s的值。由 ( 1 )式可以得出 : pm + s = fvco / fr , 設(shè)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(diào)諧電壓數(shù)據(jù)的測(cè)量　　在 IC - V100 電臺(tái)中 , CMO S靜態(tài)存儲(chǔ)器在保存頻道頻率參數(shù)的同時(shí) ,還保留了與其頻率參數(shù)相對(duì) 應(yīng)的調(diào)諧電壓數(shù)據(jù) 。該數(shù)據(jù)保證高放接收電路諧振在其接收頻點(diǎn)上。因此 ,要使掉電電臺(tái)正常工作 ,還需恢復(fù)調(diào)諧電壓數(shù)據(jù) 。 IC - V100 電臺(tái)高放諧振回路所需的調(diào)諧電壓獲取原理框圖如圖 2 所示 : 圖 2 　高放諧振回路調(diào)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(diào)諧電壓數(shù)據(jù) ,經(jīng)移位寄存器變?yōu)?8 位并行數(shù)據(jù) ,供給數(shù)模轉(zhuǎn)化器 ,從而為高放諧振回路提供諧振電壓 VT 。對(duì)于串行傳輸數(shù)據(jù) ,沒有辦法進(jìn)行測(cè)量 ; 對(duì)于這種經(jīng)轉(zhuǎn)化后的靜態(tài)并行數(shù)據(jù) ,只要測(cè)量串行移位寄存器輸出端 D7 - D0 各個(gè)引腳 , 就能輕易地得到諧振電壓的數(shù)據(jù) 。表 1 給出了一組正常電臺(tái)在接收狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)際測(cè)量而得到的數(shù)據(jù) 。表 1 　正常電臺(tái)在接收狀態(tài)下的測(cè)量數(shù)據(jù)
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(jì) 算機(jī) 、地址鎖存器、程序存儲(chǔ)器、矩陣開關(guān) 、顯示器等電路組成。電臺(tái)所需的頻率、諧振電壓等數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 在程序存儲(chǔ)器中。

圖 3 　硬件原理框圖 3. 2 軟件設(shè)計(jì) 軟件主要圍繞以下 4 個(gè)方面的內(nèi)容來(lái)編寫 : ( 1 )根據(jù)電臺(tái)正常工作要求 ,把頻道頻率、諧振電壓數(shù)據(jù)正確寫入 IC - V100 電臺(tái)相關(guān)電路中 ; ( 2 )實(shí)施對(duì)鎖相環(huán)回路鎖定檢測(cè) ; ( 3 )實(shí)施對(duì)電臺(tái)控制 ,如收發(fā)控制、頻道切換等 ; ( 4 )顯示當(dāng)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(jù)傳輸時(shí)序

　　向 IC - V100 電臺(tái)鎖相環(huán)回路 PLL 寫入頻率參數(shù)以及向 D /A 轉(zhuǎn)換器寫入諧振數(shù)據(jù)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(jù) ( 1 6 進(jìn)制 ) ( H ) 1 5 1 6 1 7 ⋯

　　有了上述關(guān)鍵性參數(shù) ,為下面的硬件設(shè)計(jì)及軟件開發(fā)創(chuàng)造了條件。
圖 5 頻率數(shù)據(jù)寫入時(shí)的時(shí)序

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

3. 1. 2 　氯化石蠟 - 70 產(chǎn)品原材料消耗低我廠氯化石蠟 - 70 產(chǎn) 品原材料實(shí) 際消耗低于

設(shè)計(jì)值 ,見表 4。

3. 2 　經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著

　　我廠氯化石蠟 - 7 0 生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用研究 ,不僅保證了氯化石蠟裝置經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)地生產(chǎn) ,延長(zhǎng)我廠產(chǎn) 品鏈 ,而且確保了我廠的氯堿裝置長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷地運(yùn)行 ,綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著。氯化石蠟 - 70 質(zhì) 量好、生產(chǎn)成本低 ,又帶來(lái)較好的直接經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí) ,我廠氯化石蠟 - 7 0 裝置各項(xiàng)排污指標(biāo)都達(dá)到國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn) ,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(hù)了江漢水源和周邊生態(tài)環(huán)境 ,具有較好的社會(huì)效益。

表 4 　氯化石蠟 - 70 產(chǎn)品原材料消耗

項(xiàng) 　目 , 設(shè)計(jì)值實(shí)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(jié)束語(yǔ)

比較少 ,因此氯化石蠟 - 70 將成為一個(gè)新的效益型產(chǎn)品。我廠對(duì)氯化石蠟 - 7 0 生產(chǎn)技術(shù) 應(yīng)用研究獲得了成功 ,這不僅對(duì)我廠氯氣平衡、安全生產(chǎn) 、環(huán)保達(dá)標(biāo)具有十分重要的意義 ,而且對(duì)促進(jìn)我國(guó)氯化石蠟行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步起到了積極的推動(dòng)作用。特別是創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了固蠟水相懸浮法一步生產(chǎn)氯化石蠟

- 70 ,形成了獨(dú)特的氯化石蠟 - 70 生產(chǎn)技術(shù) , 有助于提高我國(guó)氯化石蠟行業(yè)技術(shù)水平。今后我廠將繼續(xù)做好以下三方面的工作 ,完善氯化石蠟 - 7 0 生產(chǎn) 技術(shù) ,縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距 ,使更多的氯化石蠟產(chǎn) 品走向世界 ,力爭(zhēng)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。