微型計算機技術(shù)在電臺維護中的應用

時(shí)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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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丟失 ,從而使該電臺無(wú)法正常工作這一問(wèn)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(shù)來(lái)恢復掉電電臺數據的方法。實(shí)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(wú)線(xiàn)電通信    分頻器    IC - V1 00 電臺是 ICOM 公司生產(chǎn) 的一種專(zhuān) 業(yè) 級無(wú)線(xiàn)電通訊設備 ,它采用了當今先進(jìn)的計算機技術(shù)及數字鎖相環(huán)頻率合成技術(shù) ,廣泛應用于地震勘探生產(chǎn)領(lǐng)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丟失 ,從而使該電臺無(wú)法正常工作。曾經(jīng)采用包括使用專(zhuān)用編程器在內的許多方法都沒(méi)能使掉電的 IC - V10 0 電臺恢復其功能。針對這種情況 ,開(kāi)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(jìn)行硬件設計及軟件開(kāi)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據等參數 ,進(jìn)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(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內含射頻放大器、分頻器、主計數器 M、吸收計數器 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據的方式 ,原 CPU 從 CMO S靜態(tài)存儲器中取出頻率參數 ,在選通信號 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) 制數據。 U PD283 4C內的移位寄存器接收來(lái) 自 CPU 發(fā) 來(lái) 的 17 位數據并送往 17 位鎖存器鎖存。經(jīng) 17 位鎖存器鎖存后的高 11 位數據予置主計數器 M ,低 6 位數據予置吸收計數器 S。鎖相環(huán)頻率合成器根據接收到的二進(jìn)制數據 ,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(shí)的載波頻率。當環(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 為主計數器 M 所予置的 11 位二進(jìn)制所對應的十進(jìn)制數 , s為吸收計數器 S所予置的 6 位二進(jìn)制所對應的十進(jìn)制數 , 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(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量專(zhuān)業(yè) , 高級工程師 , 現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數據的確定　　在實(shí)際設計過(guò)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(lái)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的整數部分 ; s為 n / p的余數部分。 2 　調諧電壓數據的測量　　在 IC - V100 電臺中 , CMO S靜態(tài)存儲器在保存頻道頻率參數的同時(shí) ,還保留了與其頻率參數相對應的調諧電壓數據。該數據保證高放接收電路諧振在其接收頻點(diǎn)上。因此 ,要使掉電電臺正常工作 ,還需恢復調諧電壓數據。 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 位調諧電壓數據 ,經(jīng)移位寄存器變?yōu)?8 位并行數據 ,供給數模轉化器 ,從而為高放諧振回路提供諧振電壓 VT 。對于串行傳輸數據 ,沒(méi)有辦法進(jìn)行測量 ; 對于這種經(jīng)轉化后的靜態(tài)并行數據 ,只要測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據。表 1 給出了一組正常電臺在接收狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)際測量而得到的數據。表 1 　正常電臺在接收狀態(tài)下的測量數據
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(kāi)關(guān) 、顯示器等電路組成。電臺所需的頻率、諧振電壓等數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(gè)方面的內容來(lái)編寫(xiě) : ( 1 )根據電臺正常工作要求 ,把頻道頻率、諧振電壓數據正確寫(xiě)入 IC - V100 電臺相關(guān)電路中 ; ( 2 )實(shí)施對鎖相環(huán)回路鎖定檢測 ; ( 3 )實(shí)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 數據傳輸時(shí)序

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

接收頻率 (MH z) 13 8. 65 0 13 8. 70 0 13 8. 75 0 ⋯
諧振電壓的數據 ( 1 6 進(jìn)制 ) ( H ) 1 5 1 6 1 7 ⋯

　　有了上述關(guān)鍵性參數 ,為下面的硬件設計及軟件開(kāi)發(fā)創(chuàng )造了條件。
圖 5 頻率數據寫(xiě)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)品熱穩定指數更低 , 產(chǎn)品穩定性更好。

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

設計值 ,見(jiàn)表 4。

3. 2 　經(jīng)濟效益和社會(huì )效益顯著(zhù)

　　我廠(chǎng)氯化石蠟 - 7 0 生產(chǎn)技術(shù)的應用研究 ,不僅保證了氯化石蠟裝置經(jīng)濟平穩地生產(chǎn) ,延長(cháng)我廠(chǎng)產(chǎn) 品鏈 ,而且確保了我廠(chǎng)的氯堿裝置長(cháng)周期、滿(mǎn)負荷地運行 ,綜合經(jīng)濟效益顯著(zhù) 。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)濟效益。同時(shí) ,我廠(chǎng)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(huì )效益。

表 4 　氯化石蠟 - 70 產(chǎn)品原材料消耗

項　目 , 設計值實(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

穩定劑 ( kg) 2. 5 1. 8 3

4 　結束語(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(chǎng)對氯化石蠟 - 7 0 生產(chǎn)技術(shù) 應用研究獲得了成功 ,這不僅對我廠(chǎng)氯氣平衡、安全生產(chǎn) 、環(huán)保達標具有十分重要的意義 ,而且對促進(jìn)我國氯化石蠟行業(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)現了固蠟水相懸浮法一步生產(chǎn)氯化石蠟

- 70 ,形成了獨特的氯化石蠟 - 70 生產(chǎn)技術(shù) , 有助于提高我國氯化石蠟行業(yè)技術(shù)水平。今后我廠(chǎng)將繼續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)達國家的差距 ,使更多的氯化石蠟產(chǎn) 品走向世界 ,力爭獲得更好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。