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一种自动天文平顶控制系统
和寿圣; 业凯; 杨丽星; 余晓光; 王德清; 黄永萍; 杨毓国; 伦宝利; 范玉峰; 王传军; 丁旭; 唐芝菲
申请(专利权)人中国科学院云南天文台
专利号ZL201911001786.8
申请号CN201911001786.8
2023-07-21
申请日期2019-10-21
公开(公告)号CN110597304A ; CN110597304B
公开日期2019-12-20
IPC 分类号G05d3/20
CPC分类号G05D3/20
授权国家中国
专利类型发明
专利状态授权
授权日期2023-07-21
学科领域机械工程 ; 电子、通信与自动控制技术 ; 电子技术 ; 自动控制技术
产权排序1
摘要

本发明公开了一种自动天文平顶控制系统,包括天文平顶、平移系统、限位系统和自动控制系统,限位系统包括软件限位系统、限位开关和机械限位结构,自动控制系统包括正反转控制器和平顶控制器,正反转控制器与平移系统连接,以控制平移系统的开启和关闭动作;平顶控制器与正反转控制器连接,平顶控制器通过有线或无线的方式控制正反转控制器,从而控制平移系统以到达天文平顶开启或关闭的自动化控制;平顶控制器通过线控或射频遥控方式控制正反转控制器。该控制系统具备自动控制、远程手机控制、本地按钮及遥控器控制功能,具有软件、电力和机械三重限位功能,具有自动化程度高、安全性好、布线少、成本低等优点;支持ASCOM协议,软件兼容性好。

主权项

1.一种自动天文平顶控制系统,其特征在于,包括:

天文平顶:为人字形坡屋顶,为天文设备提供不良天文气象条件下的物理遮挡;

平移系统:天文平顶于其上进行进行平移,实现天文平顶对围护结构的开启和关闭;

限位系统:包括软件限位系统、限位开关和机械限位结构,防止平移系统对天文平顶过度移动而造成天文平顶的失位以及失稳;

自动控制系统:包括正反转控制器和平顶控制器,正反转控制器与平移系统连接,以控制平移系统的开启和关闭动作;平顶控制器与正反转控制器连接,平顶控制器自动获取天文观测条件后通过有线或无线的方式控制正反转控制器,从而控制平移系统以到达天文平顶开启或关闭的自动化控制;

所述的平顶控制器通过线控或射频遥控方式控制正反转控制器,平顶控制器接受移动设备的无线控制或观测电脑的有线或无线控制。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的平顶控制器包括壳体和固定于壳体内部的电路板,壳体上设有限位输入接口、正反转控制器接口、USB接口、充电接口、射频接口和物联网接口,壳体的顶部开有散热带,散热带的一侧设有按键模块,平顶控制器的电路板上固定有MCU单片机、USB转串口模块、物联网模块、继电器模块、限位模块、电源模块和射频RF模块,电源模块、USB转串口模块、射频RF模块、物联网模块和限位模块均与MCU单片机连接,继电器模块与物联网连接,限位输入接口与限位模块连接,射频接口与射频RF模块连接,物联网接口与物联网模块连接,正反转控制器接口与继电器模块连接;电源模块将12V直流输入转为5V和3.3V直流输出以对各模块提供电源;MCU单片机通过USB和射频RF两种方式与观测电脑通信,观测电脑的控制软件根据天文监测系统发送命令至MCU单片机,MCU单片机根据继电器模块的输入和限位输入模块的限位状态控制天文平顶以开启或关闭达到自动调节的目的。

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述的所述的继电器模块包括4路继电器,MCU单片机和物联网上均设有Relay1~Relay4、S1~S4的串口,Relay1~Relay4为开关输出端口,开关输出端口通过三极管SS8050驱动控制4路继电器,并连接到MCU单片机为其提供继电器状态;S1~S4为外部输入控制端口,按键模块通过外部输入控制端口S1~S4控制4路继电器,4路继电器控制正反转控制器。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的天文平顶包括人字形坡屋顶,天文平顶底部的四个角部固定有电机安装基座,电机安装基座的内侧固定有正反转电机,电机安装基座的外侧铰接有槽型轮,槽型轮与正反转电机的转轴固定连接。

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的平移系统包括一对平移导轨,天文平顶底部的槽型轮嵌合设置于平移导轨上;正反转电机在正反转控制器的驱动下发生正、反转,槽型轮正、反向滚动,天文平顶发生前、后平移,实现天文平顶的开启或闭合。

6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的限位系统包括软件限位系统、限位开关和机械限位结构,软件限位系统事先计算好天文平顶平移到位时间,超时则软件发起停止命令;限位开关包括设置于围护结构上的限位开关1和限位开关2,限位开关1和限位开关2分别固定于平移导轨的两端,天文平顶平移至限位开关则触碰开关停止电机转动;机械限位结构包括机械限位1和机械限位2,机械限位1和机械限位2分别设置于平移导轨的两端。

7.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述的电源模块采用并联的AMS1117-5.0芯片和AMS1117-3.3芯片;MCU单片机选用STM32F103C8T6型芯片;物联网模采用PSF-B04芯片;继电器模块采用SRD-05VDC-SL-C;射频RF模块采用YS-RF34T型射频芯片;USB转串口模块采用CH340C芯片设计。

语种中文
专利代理人邓凌云
代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司 11616
文献类型专利
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/21547
专题南方基地
作者单位中国科学院云南天文台, 云南省昆明市官渡区羊方旺396号
推荐引用方式
GB/T 7714
和寿圣,业凯,杨丽星,等. 一种自动天文平顶控制系统. ZL201911001786.8[P]. 2023-07-21.
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