论文部分内容阅读
太阳辐射的研究与观测在气象气候的预测、地球环境的保护以及航空航天的探索等方面，都有了较为广泛的应用。研制一个低成本、结构简单的太阳辐射光谱采集装置具有广泛的应用价值，该装置主要由CCD光谱数据采集系统和太阳自动跟踪系统两部分组成。 高精度线阵CCD的应用中，对CCD探测器输出信号的快速采样和存储是很重要的研究内容。针对这些问题，提出了基于SOPC的CCD光谱数据采集系统的设计方案。该系统建立在ALTERA公司FPGA芯片EP3C10E144C8N上，实现了CCD驱动电路和A/D采样控制电路，并选用USB接口芯片CY7C68013来共同完成数据的高速传输，最终由Labview实现的上位机软件进行系统控制、谱线显示等处理。 在对太阳自动跟踪系统调研的基础上，太阳跟踪的方法一般可以分为两种，视日运动轨迹跟踪和光电探测器跟踪，通过分析、比较优缺点后，本系统采用两种方法相结合的方式来实现对太阳的跟踪。根据控制系统的要求，设计中选用了SILICON公司的单片机C8051F060作为控制单元，根据单片机的特点和系统所需要实现的功能，重点在于单片机的外围硬件电路设计和相应的软件设计系统。 经硬件和软件联合调试验证，本文设计的研究思路、系统的软硬件设计均是切实可行的，系统具有结构简单、集成度高、可靠性强、操作简便等特点，为高精度的太阳辐射观测提供了可靠的保证。