基于Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)的LAMOST光纖定位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、LAMOST(LargeskyAreaMulti-ObjectfiberSpectroscopicTelescope，大天區(qū)多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡)是一臺(tái)兼?zhèn)浯笠晥?chǎng)和大口徑的反射式施密特天文望遠(yuǎn)鏡，其有效通光口徑為4m，焦距為20m，視場(chǎng)達(dá)21平方度，可觀測(cè)的覆蓋天區(qū)超過2萬平方度。在位于主鏡焦面處的直徑為1.75m的焦面板上，按要求在觀測(cè)對(duì)象的位置上蜂窩狀布置4，000根光纖，用來對(duì)幾千個(gè)天體目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)。為了將光纖移動(dòng)到所需觀測(cè)的

2、星象上，我們?cè)O(shè)計(jì)了雙回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的光纖定位單元。它包括臂長(zhǎng)相等的一中心回轉(zhuǎn)軸和一偏心回轉(zhuǎn)軸，中心軸和偏心軸的回轉(zhuǎn)范圍分別為0°～360°和0°～180°，用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并設(shè)有位置參考點(diǎn)。它們的組合運(yùn)動(dòng)可保證雙回轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)在整個(gè)圓區(qū)域內(nèi)的定位。每個(gè)光纖定位單元控制區(qū)域直徑為33mm。 本文提出了一種基于Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動(dòng)前置方案，并采用無線通訊模式，與傳統(tǒng)的長(zhǎng)線控制驅(qū)動(dòng)控制方式相比可以節(jié)省95％以上的外接電線，降低了安裝難度

3、，節(jié)省了焦面板，背面的安裝空間。這套系統(tǒng)可以完成光纖定位單元所需的定位、回零等各種功能，并能將零位等信息反饋到控制主機(jī)，控制主機(jī)可根據(jù)反饋的結(jié)果給出下一步的決策。我們采用的Zigbee無線通信技術(shù)，是一種低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的技術(shù)，適合于進(jìn)行低數(shù)據(jù)率傳輸?shù)牡统杀驹O(shè)備，滿足本系統(tǒng)的需求。LAMOST光纖定位系統(tǒng)共有4000個(gè)定位單元，采用Zigbee無線控制系統(tǒng)，則共有4000個(gè)驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)。我們采用的Zigbee芯片可以使用16個(gè)不同