[发明专利]一种基于单片机和FPGA的自动调谐控制系统

说明书

本发明公开了一种基于单片机和FPGA的自动调谐控制系统，包括主控板，主控板上设有控制单元，控制单元包括与上位机连接的单片机，单片机与上位机连接，接收上位机发送的指令，单片机连接有FPGA，将接收到的指令传送给FPGA，FPGA的输出端口连接有驱动单元，控制驱动单元执行上述指令；FPGA连接有第一采样单元，通过采集功放电流、功放电压、中槽电流、中槽电压、天线电流、天线电压信息计算可调线圈到达位置，并控制驱动单元实现小功率条件下的自动调谐。本发明具有体积小，硬件资源丰富、处理能力强，采用单片机和FPGA作为核心处理单元，通过系统总线连接并扩展丰富的硬件设备，同时将硬件设备集成到一块主板上，实现系统有效的整合，提高稳定性，降低成本。

技术领域

本发明涉及自动调谐技术领域，尤其涉及一种基于单片机和FPGA的自动调谐控制系统。

背景技术

自动调谐技术是指在调谐过程中根据当前指定的工作频率，自动将发射机的高频回路元件调整到与该频率对应的谐振位置。当上位机下发某一频率信息，主控板会自动根据频率信息到达预置位置，完成频率预置。同时受到天气、地理位置的影响，需要测量功放电流、功放电压、中槽电流、中槽电压、天线电流、天线电压，使调谐状态达到纯阻态，自动调节可调线圈，或驱动真空开关，调节电容值，使输出功率达到最大值。

随着天线调谐技术的日益发展，人们对技术要求日益增加，而目前市场上使用的自动调谐控制装置大多由工业控制机算机、多功能数据采集板、可编程逻辑控制板等多块板卡构成，存在体积大，成本高，稳定性差，维护困难等不足。基于上述原因，申请人提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于单片机和FPGA的自动调谐控制系统。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种基于单片机和FPGA的自动调谐控制系统，包括主控板和电源模块，主控板上设有控制单元，控制单元包括与上位机连接的单片机，单片机与上位机通过RS485标准串行接口连接，接收上位机发送的指令，单片机通过两路RS485/422总线连接有FPGA，将接收到的指令传送给FPGA，FPGA的输出端口连接有驱动单元，控制驱动单元执行上述指令；FPGA通过CAN通信接口连接有第一采样单元，通过采集功放电流、功放电压、中槽电流、中槽电压、天线电流、天线电压信息计算可调线圈到达位置，并控制驱动单元实现小功率条件下的自动调谐；单片机通过CAN通信接口连接有第二采样单元，用于对上述信息进行再次采集并验证准确性，单片机通过I2C接口连接有显示单元，用于将调谐处理后采集到的上述信息进行显示；所述电源模块分别与控制单元、显示单元、驱动单元、第一采样单元、第二采样单元连接，提供系统用电。

作为本方案的一种优选，所述单片机还连接有存储单元，存储单元中存储有控制参数，保证参数掉电不丢失以及供上位机查询。

作为本方案的一种优选，所述FPGA还设有光通信接口，用于实现远距离数据传输。

作为本方案的一种优选，所述驱动单元包括若干并联的驱动电路，每个驱动电路均连接有小型继电器。

作为本方案的一种优选，所述第一采样单元和第二采样单元均为A/D采样电路。

作为本方案的一种优选，所述单片机采用C8051040单片机。

作为本方案的一种优选，所述FPGA采用Spartan-2 FPGA。

本发明的有益效果是：本发明基于单片机和FPGA的自动调谐控制系统具有体积小，硬件资源丰富、处理能力强，采用单片机和FPGA作为核心处理单元，通过系统总线连接并扩展丰富的硬件设备，同时将硬件设备集成到一块主板上，实现系统有效的整合，提高稳定性，降低成本，同时能够提供良好的人机交互界面以及以太网远程监控和数据采集等功能。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图；