10kW以下中波发射机监控系统研制

摘要

一般广播发射机安置的场所离生活区比较远，并且一旦开始运行会产生较强的电磁波，其对微机监控主板的运行构成威胁，严重的会导致广播发射机监测信息不正确使其失去控制，同时为了显著减少人工巡检次数，使系统具备按预设时间实现自动开关机与升降功率功能以及完善的故障保护功能，以提高发射机监控水平，研制具备抗电磁波干扰能力的功能完善的发射机监控系统是势在必行。为此，本文从用户实际需求出发研制了一整套10kW以下中波发射机监控系统，它包含本地监控与PC监控两部分。
　　首先分析系统的上位机、下位机的设计要求，根据要求进行系统整体结构的设计。确定了下位机的主控芯片选用C8051F020，选用240*320点的液晶作为下位机显示器，通信方式选用RS485通信方式。同时确定了上位机与下位机的通信协议，保证了数据采集上下位机的一致性。
　　其次进行下位机的电路及程序设计。从电源电路设计出发，设计出功率较大、电压比较稳定的开关电源电路，保证电路的整体供电。数字量IO电路方面加入两级施密特非门与滤波电容，提高IO数据的抗干扰能力。模拟量的输入加入滤波电容进行抗干扰处理和稳压二极管防止过流。在软件设计方面对模拟量读取程序进行了滑动滤波处理。在综合考虑各种干扰后设计出下位机电路及程序。同时进行了各个部分的软硬件调试。
　　再次进行上位机软件的程序设计。C#程序开发数据采集动态链接库，利用SQL2005作为数据存储的数据库，通过数据库的数据共享方式，易控软件只要读取数据库中的数据就可以知道下位机的状态，不用直接操作数据采集的部分。同时利用组态软件自带的元件库，可以快速开发出比较完美的界面。为了系统的兼容性，使系统能够动态添加设备，利用易控强大的脚本功能动态添加界面控件。
　　最后进行系统的整体调试，在调试中不断发现问题并进行改进。经过了一年多的运行验证了系统能够满足客户的监控需求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景与来源

1．2 国内外研究现状、水平及发展趋势

1．2．1 广播发射机国内外研究现状、水平及发展

1．2．2 单片机监控现状与发展

1．2．3 组态软件现状与发展

1．3 研究目标与内容

第二章 中波发射机监控系统总体设计

2．1 系统设计要求及其操作功能要求

2．1．1 下位机设计要求

2．1．2 下位机操作功能要求

2．1．3 上位机设计要求

2．2 系统基本结构

2．3 系统各个部分的选型

2．3．1 下位机关键器件的选型

2．3．2 上位机与下位机通讯网络的选型

2．3．3 开发软件与数据库的选型

2．4 通讯协议制定

2．5 本章小结

第三章 中波广播发射机下位机设计

3．1 引言

3．2 下位机系统总体结构

3．3 电源电路设计

3．3．1 供电电源要求

3．3．2 电源电路设计

3．3．3 电源电路调试

3．4 下位机各模块软硬件设计

3．4．1 控制板按键设计

3．4．2 时钟设计

3．4．3 液晶显示设计

3．4．5 与上位机通信设计

3．4．6 数据存储设计

3．4．7 模拟量采集设计

3．4．8 数字量采集设计

3．4．9 频率测量程序设计

3．4．10 定时开关机软件设计

3．5 本章小结

第四章 上位机软件设计

4．1 引言

4．2 上位机软件结构

4．3 数据库设计

4．4 数据采集软件设计

4．4．1 通讯程序设计

4．4．2 数据自动采集软件设计

4．4．3 数据保存软件设计

4．5 组态软件设计

4．5．1 组态软件结构

4．5．2 设备运行状态设计

4．5．3 主页面设计

4．5．4 系统信息设计

4．6 本章小结

第五章 系统整机调试

5．1 下位机软件调试

5．2 上位机软件调试

5．3 上位机与下位机联合调试

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表学术论文情况

附录