基于80C196KC微处理器的智能化天文望远镜控制系统设计

【摘要】： 目前,国内生产的天文望远镜,大多采用人工手动控制方式进行寻星跟踪,操作很不方便,且要求操作者具备较高的专业化知识。即使市场上存在的带控制系统的天文望远镜,也多是半自动方式。因此,研制智能型天文望远镜控制系统具有重要的现实意义和应用价值。针对目前天文望远镜自动寻星系统存在的不足,在熟悉天文望远镜相关背景知识的基础上,本文设计了一种基于计算机控制的智能化天文望远镜(Intellectual Astronomical Telescope)控制系统。系统工作于时角坐标系(即第一赤道坐标系,包括两个坐标轴,时角t和赤纬δ),以步进电机作为执行机构,设计了系统硬件和控制软件。 硬件部分,论文在介绍控制电路的核心-80C196KC的特点和它的内部结构、串行通信、高输出器(HSO)、输入/输出端口(I/O)的基础上,设计了电源电路、键盘电路、连接单片机与PC机硬件电路的RS-232接口电路、执行机构,硬件设计中采用了抗干扰措施。 在硬件电路设计的基础上,论文编制了控制系统软件。软件分上位机运行的管理软件和下位机运行的控制软件,上位机软件在DELPHI编译环境下编写,包括操作界面、星空图数据库、模糊算法程序和与下位机的串行通信程序。下位机软件采用MCS-96汇编语言编写,包括主循环程序模块、串行通信模块、数据处理模块、点动处理模块、步进电机升降频调速模块、HSO软件定时器模块,实现望远镜的寻星、跟踪和串行通信的功能。 该系统实现高度智能化,能自动寻星、动态跟踪,人机交互界面友好,操作方便,并可实现大量实时信息的传输、过滤、处理、人机交互和显示,通过友好的人机界面提供给观测操作人员。 论文最后研制了一套智能化天文望远镜控制系统,调试结果表明,该系统能方便快捷定位天空星座,且具有准确度高、重复性好、可靠性高和操作方便简单等优点。系统可实际应用于配套天文望远镜中。