基于MCF52100单片机的微波辐射计数控单元设计与实
微波辐射计是用微波进行遥感，从而对地物进行探测的微波接收机，在探测大气、海洋、植被和土壤等方面有广泛应用，而数据处理与控制单元作为微波辐射计的重要组成部分，承担了所有的驱动及控制功能，对时序及精度要求十分严格。由于系统对可靠性要求较高，故采用单片机作为220GHz微波辐射计数控单元的核心，通过精确的时序控制，实现了数据采集、天线控制、状态提取、串口通信等功能。同时，该数控单元具有功耗低，采样精度高，接口简便等特点。
数控单元采用飞思卡儿公司的
MCF52100单片机作为控制器，具有4KB闪存ROM，128BRAM，支持电擦除1000次，选择工作频率为11．0596MHz。同时采用AT28C256扩展程序存储器ROM为256KB，IDT71256扩展数据存储器RAM为256KB，通过锁存器54HC573进行分时复用。
MCF52100串行口输出为TTL电平。为使其与PC机标准RS232串口通信，系统选用MAX232电平转换芯片。
单片机软件部分采用了模块化的设计方法，按照功能分为数据采集及存储、电机运行控制及状态提取、串口发送与接收几部分，各个模块之间通过中断或子程序调用等进行连接，有机地成为一体，整个系统已经使用Medwin3.0调试并能够成功运行。
数据采集部分包括初始化、信号采集及存储，采集速率通过编程进行控制，实现每10ms采样一个电压值，并存人0100H～01C8H的地址空间中，采集100个数据后调用中断通过串口传给上位机进行后续处理。每次系统上电时，采集部分复位并从头运行，数据采集部分程序流程图如图3所示。
电机运行控制部分通过中断接收串口命令，以实现电机的精确启动和停止，从而控制天线的扫描状态，当串口发送5500h时电机停止；当发送55ffh时电机启动。其重点在于精确读取天线的转角状态，保证电机启动和停止处于同一位置。主要通过软件计数来实现，由于电机步进角为1．8°且采用32细分，则每转一圈步数为：360°／(1．8°／32)=00步，通过读取计数值，实现对电机启动停止位置的控制。电机控制部分程序流程图如图4所示。
单片机控制简便，接口方便，实时性强。基于这些优势，该文设计的微波辐射计数控单元不仅能够精确控制天线转动状态，控制天线启、停，而且能够在天线接收外界信号的同时，对信号进行转换、采集、通信并显示输出，实时地反映信号的变化和被观测目标的特性，通过使用低功耗的16位A／D提高了转换精度，且速度可调，完全满足微波辐射计的系统要求，在实时观测方面具有广泛应用。
