數(shù)字高精度星模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于深空光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字高精度星模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代光電探測器的典型目標為大氣反射太陽光的被動目標，探測星等成為評價光 電探測系統(tǒng)能力額的重要指標，需要對該性能進行測試;但受到種種不確定因素的影響，得 不到準確的參數(shù)測量結(jié)果。因此發(fā)展室內(nèi)客觀星等模擬器猶其重要，隨著近年來我國深空 光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，高精度星模擬器作為高精度敏感器的地面標定系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng) 用。以往的星模擬器采用閉環(huán)反饋控制，使用恒光源模擬星光，對模擬光進行濾色，使用不 同比率的衰減片對模擬光束進行衰減，調(diào)節(jié)光能量劃分星等，再將衰減后的模擬光束調(diào)整 為平行光束，并通過標定中性衰減片之間的差異完成相對定標。但上述方法中未考慮光的 熱效應(yīng)，當衰減片經(jīng)長時間照射后，其各項性能均發(fā)生改變，直接影響模擬星等的精確度， 增大了星等的誤差。另外，現(xiàn)有的星模擬器大都存在數(shù)據(jù)難以查詢的問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的在于提出一種數(shù)字高精度星模擬裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的測 量數(shù)據(jù)不準確和數(shù)據(jù)難以查詢的問題。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的數(shù)字高精度星模擬裝置包括上位機通訊接口單 元、核心控制單元、LED驅(qū)動單元和運行顯示單元；
[0005] 所述上位機通訊接口單元包括上位機和通訊接口；所述核心控制單元包括核心控 制芯片;所述LED驅(qū)動單元包括遠遠距離傳輸模塊、驅(qū)動模塊和LED燈；
[0006] 所述上位機通過通訊接口與核心控制芯片連接，上位機控制核心控制芯片產(chǎn)生占 空比不同的脈沖寬度調(diào)制信號和亮度顯示信號，占空比不同的脈沖寬度調(diào)制信號分別經(jīng)遠 距離傳輸模塊傳輸?shù)津?qū)動模塊中，驅(qū)動模塊通過接收到的不同占空比的脈沖寬度調(diào)制信號 控制LED燈;所述亮度顯示信號傳輸至運行顯示單元同步顯示亮度信息。
[0007] 所述核心控制單元還包括隔離電路，所述核心控制芯片產(chǎn)生的占空比不同的脈沖 寬度調(diào)制信號通過隔離電路內(nèi)部光耦的發(fā)光二極管，間接控制光敏三極管，從而將放大的 信號傳送到遠距離傳輸模塊。
[0008]所述隔尚電路包括光親、發(fā)光二極管、電阻和三極管;其中核心控制芯片輸出的脈 沖寬度調(diào)制信號與光耦器件內(nèi)部的發(fā)光二極管直接連接，再與一個3.3K電阻串聯(lián);光耦內(nèi) 部的光敏三極管的發(fā)射極串聯(lián)一個3.3K的電阻，然后再連接一個型號為9013的三極管的基 極;光親內(nèi)部的光敏三極管的集電極串聯(lián)一個470R的電阻和一個發(fā)光二極管，最后連接上 述型號為9013的三極管的集電極最終形成回路。
[0009]所述遠距離傳輸模塊包括發(fā)送匹配器和接收匹配器，脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)送到發(fā) 送匹配器，發(fā)送匹配器將脈沖寬度調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為差分信號并通過導(dǎo)線傳輸至接收匹配 器，接收匹配器將接收到的差分信號轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制信號并傳輸至驅(qū)動模塊。
[0010] 所述發(fā)送匹配器型號為DS26LS31M，所述接收匹配器型號為DS26LS32M。
[0011]所述驅(qū)動模塊為由PT4115芯片和電感、電流采樣電阻形成一個自振蕩的連續(xù)電感 電流模式的降壓型恒流LED控制器。
[0012] 所述通訊接口為RS232或RS485。
[0013] 所述核心控制芯片為STM32F1。
[0014] 所述LED燈為XLamp型白光LED光源。
[0015] 所述運行顯示單元包括51系列單片機和液晶屏，亮度顯示信號經(jīng)51系列單片機控 制在所述液晶屏上顯示亮度信息。
[0016] 本實用新型的有益效果為:本實用新型的數(shù)字高精度星模擬裝置通過控制上位機 操作核心控制單元中的核心控制芯片，進而控制運行顯示單元所用的51系列單片機，系統(tǒng) 采用閉環(huán)控制原理，以驅(qū)動模塊驅(qū)動電流控制LED燈的亮度變化。實現(xiàn)遠距離，高精度，可單 路調(diào)節(jié)及多路聯(lián)合調(diào)節(jié)的星模擬裝置。
[0017] 上位機通過通訊接口將控制命令傳遞給核心控制單元，核心控制單元接收到控制 命令，執(zhí)行相應(yīng)控制命令。為了保證控制命令的準確性，控制命令將采用多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸， 命令格式為:開始位+設(shè)備號+通道地址+數(shù)據(jù)+校驗位。在上位機的控制下核心控制芯片產(chǎn) 生不同占空比脈沖寬度調(diào)制信號，經(jīng)過功率驅(qū)動變換輸出，直流電源可由交流整流電路獲 得，同時核心控制芯片產(chǎn)生相應(yīng)的顯示信號傳遞給顯示單元實現(xiàn)亮度信息的同步顯示，為 提高控制器輸出電流的精度采用了閉環(huán)控制系統(tǒng)。采用脈沖寬度調(diào)制控制LED燈的亮度的 變化，不影響LED燈色度的變化。通過上位機控制星等的變化實現(xiàn)了LED燈亮度數(shù)字化控制， 達到了高精度，便捷操作的目的，測量數(shù)據(jù)準確。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本實用新型的數(shù)字高精度星模擬裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0019] 圖2為本實用新型的數(shù)字高精度星模擬裝置中驅(qū)動模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3為本實用新型的數(shù)字高精度星模擬裝置中遠距離傳輸模塊結(jié)構(gòu)框圖。
[0021] 圖4為本實用新型的數(shù)字高精度星模擬裝置中隔離電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。
[0023] 參見附圖1，本實用新型的數(shù)字高精度星模擬裝置包括上位機通訊接口單元、核心 控制單元、LED驅(qū)動單元和運行顯示單元；
[0024] 所述上位機通訊接口單元包括上位機和通訊接口；所述核心控制單元包括核心控 制芯片;所述LED驅(qū)動單元包括遠距離傳輸模塊、驅(qū)動模塊和LED燈；
[0025] 所述上位機通過通訊接口與核心控制芯片連接，上位機控制核心控制芯片產(chǎn)生占 空比不同的脈沖寬度調(diào)制信號和亮度顯示信號，占空比不同的脈沖寬度調(diào)制信號分別經(jīng)遠 距離傳輸模塊傳輸?shù)津?qū)動模塊中，驅(qū)動模塊通過接收到的不同占空比的脈沖寬度調(diào)制信號 控制LED燈;所述亮度顯示信號傳輸至運行顯示單元同步顯示亮度信息。
[0026]為保證單片機STM32F1的安全，所述核心控制單元還包括隔離電路，所述隔離電路 設(shè)置在單片機STM32F1和PT4115芯片間，所述核心控制芯片產(chǎn)生的占空比不同的脈沖寬度 調(diào)制信號經(jīng)隔離電路傳送到遠距離傳輸模塊。
[0027]參見附圖4,所述隔離電路包括光耦、發(fā)光二極管、電阻和三極管;其中核心控制芯 片輸出的脈沖寬度調(diào)制信號與光親器件內(nèi)部的發(fā)光二極管直接連接，再與一個3.3K電阻 串聯(lián);光耦內(nèi)部的光敏三極管的發(fā)射極串聯(lián)一個3.3K的電阻，然后再連接一個型號為9013 的三極管的基極;光親內(nèi)部的光敏三極管的集電極串聯(lián)一個4 7 0 R的電阻和一個發(fā)光二極 管，最后連接上述型號為9013的三極管的集電極最終形成回路。
[0028]參見附圖3,所述遠距離傳輸模塊包括發(fā)送匹配器和接收匹配器，脈沖寬度調(diào)制信 號發(fā)送到發(fā)送匹配器，發(fā)送匹配器將脈沖寬度調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為差分信號并通過導(dǎo)線傳輸至 接收匹配器，接收匹配器將接收到的差分信號轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制信號并傳輸至驅(qū)動模 塊。
[0029] 所述發(fā)送匹配器型號為DS26LS31M，所述接收匹配器型號為DS26LS32M。
[0030]參見附圖2,所述驅(qū)動模塊為由PT4115芯片和電感、電流采樣電阻形成一個自振蕩 的連續(xù)電感電流模式的降壓型恒流LED控制器。
[0031] 所述通訊接口為RS232或RS485。
[0032] 所述核心控制芯片為STM32F1