衛星天線的定位調試裝置的製作方法
2023-04-25 08:03:21 1
專利名稱：衛星天線的定位調試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用無線電波的確定方向和位置的裝置，具體的說是一種衛星天線的定位調試裝置。
背景技術：
以往在安裝衛星天線的時候，首先要查出當地的經緯度、磁偏角以及所要對準的衛星的經度數據，再根據運算公式計算出衛星天線的各個參數，對天線的位置作相應的調整，直到接收質量達到滿意為止。其天線的定位需要反覆調試，浪費時間、消耗精力。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種衛星天線的定位調試裝置，能根據當地的經緯度和選取的所要對準的地球同步衛星，按照顯示屏示出的仰角、方位角、極化角來調試和確定衛星天線的位置。
為解決上述技術問題，本實用新型包括微控制器U1、GPS接收模塊、串行接口電路、鍵盤單元、存儲器單元、顯示單元、電源電路和殼體，所述存儲器單元由地址鎖存器U2、FLASH存儲器U3組成；所述鍵盤單元包括優先編碼器U6、排阻RA1、按鍵S5～S11；所述顯示單元包括LCD顯示屏JP2、可變電阻R4、R5、三極體Q1；所述存儲器單元、鍵盤單元的輸出端分別連接微控制器U1，所述微控制器U1通過串行接口電路連接到用戶計算機；所述GPS接收模塊經開關S4連接微控制器U1的RXD、TXD埠；微控制器U1的P2埠連接LCD顯示屏JP2。
作為本實用新型的一種優選結構，所述FLASH存儲器U3的A8～A15引腳分別連接微控制器U1的P2.0～P2.7埠，存儲器U3的A16、A17引腳分別接至微控制器U1的P1.0、P1.1埠；所述地址鎖存器U2的輸入端連接微控制器U1的P0.0～P0.7埠，所述U2的輸出端連接FLASH存儲器U3的輸入埠A0～A7。在鍵盤單元中所述，優先編碼器U6的輸出端連接微處理器U1，所述排阻RA1、按鍵S5～S11分別接至優先編碼器U6的輸入端，排阻RA1的公共端接電源正Vcc。在顯示單元中，所述LCD顯示屏JP2的RS、R/W、E接口分別連接微控制器U1的P1.2、P1.3、P1.4埠，所述顯示屏JP2的地址/數據接口AD0～AD7分別連接微控制器U1的P2.0～P2.7埠，與所述FLASH存儲器U3共用微控制器U1的P2埠。所述殼體上設置有指北針、水平儀、電源指示燈LED1、開關S1、S4、按鍵S2、S3、S5～S11、插座J1和LCD顯示屏JP2。
本實用新型的定位調試裝置採用GPS接收模塊耒接收衛星信號，並計算出當地的經緯度、海拔信息，此信息以NMEA格式輸入到微控制器的RTX引腳，並由微控制器分離出經緯度和海拔數據；採用編碼式鍵盤，通過優先編碼器對按鍵信息進行編碼，並將該編碼信號輸入微控制器中。該鍵盤的優點是採用中斷查詢方式，在沒有按鍵按下時，微控制器不對鍵盤進行掃描，當有按鍵按下時，優先編碼器向微控制器INT0引腳發送低電平信號，觸發中斷子程序對按鍵信息進行處理。所述鍵盤設置有S5～S11七個按鍵，分別為「向上」、「向下」、「向左」、「向右」、「取消」、「確定」、「背光」鍵。本定位調試裝置採用FLASH存儲器，預先存儲了中國亞太地區上空或各地球同步衛星的名稱、經度以及最近時期各大城市的磁偏角數據，用戶可以根據所處地域選擇最接近的磁偏角數據或者自行設定該值，以便對最後的計算結果進行修正。在調試過程中，用戶只需通過「向上」、「向下」按鍵選擇所要對準的同步衛星，按下「確定」鍵，按照LED顯示屏上示出的仰角、方位角和高頻頭的極化角，就可完成衛星天線的調試、定位。在所述殼體上設置有指北針和水平儀，便於用戶指北調零。本實用新型操作直觀簡便，節約了調試時間，工作效率較高。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明
圖1為本實用新型的一種工作程序框圖。
圖2為本實用新型的一種外形結構示意圖。
圖3為本實用新型的一種電氣原理圖。
具體實施方式
由圖1～3可知，本衛星天線的定位調試裝置，包括微控制器U1、GPS接收模塊2、串行接口電路3、鍵盤單元4、存儲器單元6、顯示單元7、電源電路1和殼體8。所述存儲器單元6由地址鎖存器U2、FLASH存儲器U3組成；所述鍵盤單元4包括優先編碼器U6、排阻RA1、按鍵S5～S11；所述顯示單元7包括LCD顯示屏JP2、可變電阻R4、R5、三極體Q1；所述存儲器單元6、鍵盤單元4的輸出端分別連接微控制器U1，所述微控制器U1通過串行接口電路3連接到用戶計算機；所述GPS接收模塊2經開關S4連接微控制器U1的RXD、TXD埠；微控制器U1的P2埠連接LCD顯示屏JP2。GPS天線通過MCX接頭與GPS接收模塊2相連，所述GPS接收模塊2經開關S4連接微控制器U1的RXD、TXD埠，其RST引腳與電源電路1中的RST接口相連。串行接口電路3包括電平轉換晶片U4、電容C13～C17、九針插座J1，所述電平轉換晶片U4的T1IN、R1OUT引腳分別連接微控制器U1的TXD、RXD埠，其T1OUT、R1IN引腳分別連接九針插座J1的第2、第3針。在存儲器單元6中，所述FLASH存儲器U3的A8～A15引腳分別連接微控制器U1的P2.0～2.7埠，存儲器U3的A16、A17引腳分別接至微控制器U1的P1.0、P1.1埠；所述地址鎖存器U2的輸入端連接微控制器U1的P0.0～P0.7埠，所述U2的輸出端連接FLASH存儲器U3的輸入埠A0～A7。在鍵盤單元4中，所述優先編碼器U6的輸出端連接微處理器U1，排阻RA1、按鍵S5～S11分別接至優先編碼器U6的輸入端，排阻RA1的公共端接電源正Vcc。在顯示單元7中，所述LCD顯示屏JP2的RS、R/W、E接口分別連接微控制器U1的P1.2、P1.3、P1.4埠，所述顯示屏JP2的地址/數據接口AD0～AD7分別連接微控制器U1的P2.0～P2.7埠，與所述FLASH存儲器U3共用微控制器U1的P2埠。本實用新型的電源電路1包括疊層電池JP1、開關S1、三端穩壓晶片U5、電容C1～C4、C5～C12、電阻R1、R2、發光二極體LED1、二極體D1、按鍵S2、S3。它是本定位調試裝置的直流控制電源，由9伏穩壓至5伏直流電壓。本實用新型的工作原理是接通開關S1，發光二極體LED1亮，顯示本裝置處於調試工作狀態，電源電路1的REST引腳輸出一個正脈衝，微控制器U1首先復位，然後不斷向FLASH晶片輸出18位地址，每次P0埠輸出低8位地址通過地址鎖存器U2鎖存後，FLASH存儲器U3的DQ0～DQ7引腳向微控制器U1的P0埠發送8位的數據，此數據為各同步衛星的名稱及其經度，與此同時，微控制器U1的RXD接口接收到GPS接收模塊2的經緯度、海拔數據，並將以上數據保存在其內部的RAM中。所述U1的P2埠向LCD顯示屏發送數據，在LCD顯示屏上示出菜單界面，此時按下S5～S11中任一按鍵，優先編碼器U6的第14腳變為低電平，微控制器U1進入中斷程序，並根據所述U1埠P1.5、P1.6、P1.7的狀態來判斷鍵值。用戶可以進入設定菜單選擇自己所在地的磁偏角數據或自行設定該數據，並保存在FLASH存儲器U3中，以防掉電丟失。由於GPS接收模塊只有同時接收到四顆以上的GPS衛星時才能精確定位，當用戶選定一顆目標衛星按下「確定」按鍵後，微控制器U1判斷GPS模塊傳來的數據是否有效。如果不能同時接收到四顆GPS衛星數據，則為無效，並在LCD顯示屏上顯示警告；如果有效，則微控制器U1根據此經緯度數據、目標衛星經度及用戶預先設定的保存於FLASH存儲器中的磁偏角數據計算出對準目標衛星時衛星天線的仰角、方位角和高頻頭的極化角，在LCD顯示屏上示出。用戶按照所示的數據調試和定位衛星天線。本實用新型克服了通常反覆調試浪費時間和精力的缺點，其操作簡便，定位準確，省時省力，提高了效率。
本實用新型的微控制器U1及其它電氣元件均安裝在殼體8中，所述殼體8上設置有指北針5、水平儀9、10、開關S1、S4、電源指示燈LED1、按鍵S2、S3、S5～S11、插座J1和LCD顯示屏JP2，其中「向上」按鍵S5、「向下」按鍵S6用於選擇菜單；按鍵S2用於微控制器U1的復位；按鍵S3用於GPS接收模塊2和LCD顯示屏JP2的復位。開關S4用於選擇正常工作模式或數據更新模式。背光按鍵S11用於開、關LCD顯示屏背光。當用戶的衛星天線周圍有高大建築物時，計算的數據可能會出現誤差。為此，可以在GPS接收模塊外側加裝一個金屬屏蔽殼，在一定程度上減少強幹擾對GPS接收模塊的影響，從而保證了調試的準確度。本實用新型的FLASH存儲器U3中存入目前全球或亞太上空地球同步衛星的名稱及其經度數據，此數據根據需要可不斷變更、增加或修改，利用用戶計算機串口連接到本定位調試裝置所對應的埠，即可將更新的衛星數據下載到所述FLASH存儲器U3中。
在本實用新型中，微控制器U1選用AT89S52型單片機，地址鎖存器U2、FLASH存儲器U3的型號分別為74HC373型、W29C020型，電平轉換晶片U4、三端穩壓晶片U5分別選用MAX232型、L7805型，優先編碼器U6型號為74HC148。GPS天線為內置式天線，GPS接收模塊2選用EB6801型。固接在殼體8上的LCD顯示屏JP2採用RT12864型顯示模塊。三極體Q1型號為S9013，疊層電池JP1為9V伏打電池。晶體振蕩器Y1連接微控制器U1的XTAL2、XTAL1引腳，晶體振蕩器Y1的1、2引腳分別連接30PF瓷片電容C18、C19，電容C18、C19並聯後接地，所述晶體振蕩器Y1為24MHZ。插座J1選用普通九針插座。為便於操作，開關S1、S4選用小型移位開關，分別固定在殼體8的側面，按鍵S5～S11分別為「向上」、「向下」、「向左」、「向右」、「取消」、「確定」、「背光」按鍵，安裝在殼體8的顯示面上，按鍵S2、S3分別用於微控制器U1的復位、GPS模塊和LCD顯示屏的復位，各安裝在殼體8的側面，所有按鍵均採用普通輕觸式按鍵。
權利要求1.一種衛星天線的定位調試裝置，包括微控制器U1、GPS接收模塊(2)、串行接口電路(3)、鍵盤單元(4)、存儲器單元(6)、顯示單元(7)、電源電路(1)和殼體(8)，其特徵在於所述存儲器單元(6)由地址鎖存器U2、FLASH存儲器U3組成；所述鍵盤單元(4)包括優先編碼器U6、排阻RA1、按鍵S5～S11；所述顯示單元(7)包括LCD顯示屏JP2、可變電阻R4、R5、三極體Q1；所述存儲器單元(6)、鍵盤單元(4)的輸出端分別連接微控制器U1，所述微控制器U1通過串行接口電路(3)連接到用戶計算機；所述GPS接收模塊(2)經開關S4連接微控制器U1的RXD、TXD埠；微控制器U1的P2埠連接LCD顯示屏JP2。
2.根據權利要求1所述的定位調試裝置，其特徵在於所述FLASH存儲器U3的A8～A15引腳分別連接微控制器U1的P2.0～P2.7埠，存儲器U3的A16、A17引腳分別接至微控制器U1的P1.0、P1.1埠；所述地址鎖存器U2的輸入端連接微控制器U1的P0.0～P0.7埠，所述U2的輸出端連接FLASH存儲器U3的輸入埠A0～A7。
3.根據權利要求1所述的定位調試裝置，其特徵在於在鍵盤單元(4)中，所述優先編碼器U6的輸出端連接微處理器U1，所述排阻RA1、按鍵S5～S11分別接至優先編碼器U6的輸入端。排阻RA1的公共端接電源正Vcc。
4.根據權利要求1所述的定位調試裝置，其特徵在於在顯示單元(7)中，所述LCD顯示屏JP2的RS、R/W、E接口分別連接微控制器U1的P1.2、P1.3、P1.4埠，所述顯示屏JP2的地址/數據接口AD0～AD7分別連接微控制器U1的P2.0～P2.7埠，與所述FLASH存儲器U3共用微控制器U1的P2埠。
5.根據權利要求1或4所述的定位調試裝置，其特徵在於所述殼體(8)上設置有指北針(5)、水平儀(9)、(10)、電源指示燈LED1、開關S1、S4、按鍵S2、S3、S5～S11、插座J1、LCD顯示屏JP2。
專利摘要一種衛星天線的定位調試裝置，包括微控制器、GPS接收模塊、串行接口電路、存儲器單元、鍵盤單元、顯示單元、電源電路和殼體。所述存儲器單元由地址鎖存器、FLASH存儲器組成；鍵盤單元包括優先編碼器、排阻、按鍵；存儲器、鍵盤單元的輸出端分別連接微控制器，GPS接收模塊經開關連接微控制器，微控制器的P2埠連接LCD顯示屏；殼體上設置有指北針、水平儀、電源指示燈、開關、按鍵、插座和LCD顯示屏。用戶只需選取所要對準的衛星，撳下按鍵，按照LCD顯示屏示出的仰角、方位角和極化角，就可簡便準確地將衛星天線定位，其性能可靠、節約調試時間、效率較高。
文檔編號G01S19/36GK2789781SQ20052007204
公開日2006年6月21日 申請日期2005年5月23日 優先權日2005年5月23日
發明者王國安 申請人:王國安