基于基于 MSP430 单单片机的天片机的天线线方向方向图图自自动测试动测试系系统统针对实验针对实验室小型天室小型天线线工程工程测试测试的需要，根据天的需要，根据天线线方向方向图测试图测试原理，原理，设计设计开开发发了天了天线线方向方向图图自自动测试动测试系系统统。 。该该系系统统以以 MSP430 单单片机片机为为核心，由自核心，由自动动控制模控制模块块、 、信号采集存信号采集存储储模模块块和数据和数据处处理理显显示模示模块块三部分三部分组组成。从成。从实验结实验结果来看，果来看，该该系系统统能能够实现转够实现转台的自台的自动动控制、信号的自控制、信号的自动录动录取、方向取、方向图图的自的自动绘动绘制，制，测试测试平台搭建方平台搭建方便，具有精度高、便，具有精度高、测试测试速度快、性能速度快、性能稳稳定的特点。定的特点。致芯科技最具致芯科技最具实实力的芯片解密、力的芯片解密、IC 解密、解密、单单片机解密等解密服片机解密等解密服务务机构，致机构，致芯科技芯科技拥拥有多年的解密服有多年的解密服务经验务经验和超高水平的解密技和超高水平的解密技术术，一直从客，一直从客户户利益出利益出发发， ，为为每位客每位客户户提供最科学最合理最低成本的解密方案与解密服提供最科学最合理最低成本的解密方案与解密服务务，深受客，深受客户户的信的信赖赖与喜与喜爱爱。 。天天线线方向方向图图是天是天线线的重要指的重要指标标，天，天线测试线测试的目的是的目的是检验检验天天线线的的辐辐射特性。早射特性。早期的天期的天线测试线测试主要依靠手工，主要依靠手工，误误差大、效率低。随着差大、效率低。随着计计算机算机应应用技用技术术的的发发展，出展，出现现了用于天了用于天线测试线测试的自的自动动控制系控制系统统，有效的提高了，有效的提高了测试测试精度和工作效率。然而以精度和工作效率。然而以往开往开发发的系的系统统主要主要应应用于商用于商业领业领域，成本高、研域，成本高、研发发周期周期长长。 。为为了了针对实验针对实验研究、研究、教学教学实实践和小型天践和小型天线线工程工程测试对测试对天天线测试线测试系系统统的的实际实际需求，提出并需求，提出并设计设计了一种了一种基于基于 MSP430 的天的天线线方向方向图图自自动测试动测试系系统统， ，该该系系统统能能够够完成完成对对天天线线的准确的准确测试测试。 。方向方向图图自自动测试动测试系系统统理理论论和方案和方案设计设计根据天根据天线线互易原理，采用旋互易原理，采用旋转转天天线线法。固定的法。固定的辐辐射天射天线线作作为发为发射天射天线发线发射射电电磁波，磁波，转动转动被被测测天天线进线进行接收，行接收，测测出被出被测测范范围围内不同角度内不同角度处处的信号的信号电电平，便可得平，便可得到被到被测测天天线线的方向的方向图图。在。在实际测实际测量中不需要量中不需要对对空空间间每一点都仔每一点都仔细细研究，研究，仅仅需需测测得得两个互相垂直的包含最大两个互相垂直的包含最大辐辐射方向的射方向的 E 面和面和 H 面的方向面的方向图图。本系。本系统对统对于架于架设设在在地面上的天地面上的天线线，取平行与地面的水平方向，取平行与地面的水平方向图为图为研究研究对对象，在液晶上以直角坐象，在液晶上以直角坐标标系系进进行行绘绘制。制。测试测试系系统统主要包括以下几个部分：无主要包括以下几个部分：无线线信号信号发发射模射模块块、信号采集控制模、信号采集控制模块块、数、数据据处处理、理、显显示及存示及存储储模模块块。 。天天线线方向方向图图自自动测试动测试系系统统中的自中的自动动控制主要指控制主要指 MSP430 对对天天线转线转台的控制。台的控制。在在测测量量过过程中，将行列式非程中，将行列式非编码键盘编码键盘，挂接至，挂接至 MSP430 具有中断功能的具有中断功能的 P1 口上，口上，以中断以中断查询查询的工作方式，将相关控制指令参数的工作方式，将相关控制指令参数(包括启包括启动动、停止、自、停止、自动动及及单单步运行步运行)发发送送给给 MSP430， ，MSP430 将其将其转换转换成成电电脉冲脉冲经驱动电经驱动电路路带动转带动转台平台平稳转动稳转动。天。天线线转转台工作台工作电压电压是交流是交流 24V， ，额额定定负载为负载为 18kG，水平，水平转转速速为为每秒每秒 6。 。信号采集与存信号采集与存储储模模块实现块实现信号采集信号采集单单元主要由元主要由测测量接收机和量接收机和 AD 转换转换器器组组成。成。测测量接收机将接收信量接收机将接收信号号进进行行电电流流电压转换电压转换并放大以并放大以满满足足 AD 转换转换的需要：的需要：AD 转换转换器将信号器将信号转转换为换为数字量使能数字量使能进进行相行相应软应软件件处处理。理。MSP430F149 内部集成内部集成 ADC12 模模块块，数据，数据采集精度高并且所有功能都可以通采集精度高并且所有功能都可以通过过用用户软户软件独立配置。初始化件独立配置。初始化 AD 模模块块采采用内部参考用内部参考电压电压；配置；配置 P6 0 口口为为外部通道，与外部通道，与经过经过接收机接收机转换转换放大的放大的满满足足AD 转换转换需要的信号相需要的信号相连连；采用；采用单单通道通道单单次次转换转换模式以模式以节节省省软软件量及件量及测试时间测试时间。 。当当产产生生 TA 中断信号中断信号时时开启开启转换转换，在，在转动过转动过程中关程中关闭闭以以节节省系省系统统能耗。能耗。MSP430 作作为为即即时时的数据采集的数据采集单单元，元，设计设计其与其与 USB 设备设备的接口以的接口以实现实现数据的数据的及及时时、安全存、安全存储储。与其他串行。与其他串行总线总线相比，相比，USB 显显然具有速度上的然具有速度上的优势优势；相比基于；相比基于ISA、 、PCI 纵纵向向扩扩展板卡来展板卡来说说， ，USB 无疑具有灵活方便的特点。系无疑具有灵活方便的特点。系统统由由 MSP430与与 CH375 接口芯片接口芯片组组成控制成控制电电路。路。CH375 为为 USB 总线总线的通用接口芯片，其内置的通用接口芯片，其内置处处理海量存理海量存储设备储设备的的专专用通信用通信协议协议固件，外部固件，外部 MCU 可直接以扇区可直接以扇区为为基本基本单单位位进进行行读读写，将写，将 USB 设备简设备简化化为为一种外部数据存一种外部数据存储储器，从而降低了器，从而降低了协议处协议处理理难难度，度，简简化化编编程。程。电电路中将路中将 CH375 的的 TXD 引脚接地使其以并口方式与引脚接地使其以并口方式与 MSP430 相相连连。 。测测试过试过程中系程中系统统默默认认工作于主机方式，工作于主机方式，MSP430 接收到需要接收到需要传输传输数据的指令后初始数据的指令后初始化化 CH375，接收到中断信号确定，接收到中断信号确定连连接有效，将扇区接有效，将扇区(512B)内的数据写入内的数据写入 USB 设设备备。 。该设计该设计适用大数据量适用大数据量实时读实时读写的写的单单片机系片机系统统。 。信号信号显显示示处处理模理模块实现块实现测试测试信号采集和数字化后，通信号采集和数字化后，通过绘图过绘图程序在液晶上程序在液晶上实时动态显实时动态显示。在系示。在系统统中中采用的是采用的是带带中文字中文字库图库图形点形点阵阵液晶液晶 XY12864G，采用并行，采用并行间间接控制方式挂接至接控制方式挂接至MSP430 上。上。该该模模块块以以 ST7920 为为内核，既能内核，既能显显示字符，又能示字符，又能显显示示图图形，形，还还能能够够将将字符和字符和图图形混合形混合显显示。由于示。由于 XY12864G 自自带带中文字中文字库库， ，汉汉字字显显示示编编程程较简单较简单，本，本文只介文只介绍动态图绍动态图形形显显示的相关方法，方向示的相关方法，方向图绘图绘制原理与此制原理与此类类似。似。