【正文】 微波開關(guān)微波信號識別的方法設(shè)計與單片機軟件設(shè)計摘 要：本文研究了一種微波開關(guān)對微波信號識別的方法。微波開關(guān)是利用波束障礙原理，當(dāng)接收模塊接收到微波信號經(jīng)過濾波、放大、解調(diào)后，送予主控制板的控制芯片（MSP430F149）對得到信號的幅值、低頻頻率、高頻頻率等參數(shù)進行測量，并依據(jù)風(fēng)險進行判決。信號的識別包括對信號幅值和頻率的測量。幅值測量利用的是MSP430F149芯片的A/D轉(zhuǎn)換模塊。選擇適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率對模擬信號進行采樣然后轉(zhuǎn)換得數(shù)字信號并進行比較得到信號的最大值，進而完成幅值的檢測；而頻率測量主要利用MSP430F149芯片定時器的捕獲、中斷和比較功能，根據(jù)捕獲上升沿和下降沿得到的時差計算信號的周期，然后再計算信號的頻率。本文主要闡述了信號幅值、頻率測量的流程圖及頻率測量的程序。關(guān)鍵字：微波開關(guān)；主控板；幅值；頻率 The design of a recognition method on microwave signal and singlechip microputer softwareAbstract: This paper studies a microwave switch to microwave signal recognition method. Microwave switch is using the principle of the beam, when receiving module obstacles to receive microwave signal after filtering, amplification, demodulation, send to the main control board after the control chip (MSP430F149) to get the signal amplitude, low frequency and high frequency parameters, such as frequency measurement, and based on risk decision. The identifying including signal amplitude and frequency measurement. Amplitude measurements of the use of MSP430F149 chip is A/D conversion module. The choice of appropriate sampling frequency to the simulation signal sampling and then changed the digital signal and get the maximum signal parison, then pletes the amplitude of the detection。 And the main use frequency measurement MSP430F149 chip of the timer interrupt capture, and pare features, according to capture rise and decline of the get along the time difference of the cycle, and then calculated signals to calculate the frequency of the signal. This article mainly expounds the signal amplitude, frequency measurement of the flow chart and frequency measurement program.Keywords : Microwave Switch；the control chip；the amplitude。 frequency目 錄1 緒論 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 課題背景 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 發(fā)展趨勢 22 微波開關(guān)對信號頻率和幅值的檢測 3 微波開關(guān)的結(jié)構(gòu)與原理 3 微波開關(guān)各模塊結(jié)構(gòu) 3 微波開關(guān)的發(fā)射模塊 3 微波開開關(guān)的接收模塊 4 微波開關(guān)的主控板模塊 4 MSP430 F149的結(jié)構(gòu)與功能 6 MSP430 F149語言介紹 6 指令介紹 6 中斷介紹及存儲器段介紹 7 硬件乘法器 8 P口 9 定時器及數(shù)模轉(zhuǎn)換 10 USART通信模塊 13 比較器模塊 13 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 14 信號幅值和頻率的檢測 15 幅值的檢測 15 頻率的檢測 173 電路板實驗數(shù)據(jù)及出現(xiàn)的問題 20 接收板電路調(diào)試實驗數(shù)據(jù) 20 214 結(jié)論 23畢業(yè)小結(jié) 24參考文獻 25致 謝 261 緒論我國電石工業(yè)經(jīng)過60多年的發(fā)展，已經(jīng)成為重要的基礎(chǔ)化工原料產(chǎn)業(yè)。近年來，在下游需求不斷增長的帶動下，國內(nèi)電石產(chǎn)能快速擴張。但是我國電石行業(yè)起步比較晚，很多企業(yè)仍以開放爐和半封閉爐作為生產(chǎn)技術(shù)方式，這種生產(chǎn)方式具有自動化水平低，生產(chǎn)能耗大，生產(chǎn)效率很低，工人勞動強度大，生產(chǎn)環(huán)境差，存在較大的安全隱患等缺點[1]。因此，從近幾年電石行業(yè)的發(fā)展趨勢可知，密閉電石爐必將成為當(dāng)今發(fā)展的主流，主要原因是密閉電石爐能實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、高效生產(chǎn)且爐氣能回收利用。在電石生產(chǎn)中使用大型全密閉電石爐技術(shù)，生產(chǎn)原料動態(tài)地存在于密閉電石爐中，從上面進料下面出料。在生產(chǎn)工藝中，加料是否合理直接關(guān)系到生產(chǎn)成本高低，如果操作不當(dāng)極易引起設(shè)備故障，甚至釀成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，所以必須對電石爐的物料實施嚴(yán)格的控制，既不允許太滿，以免溢出，浪費資源，也不允許放空，導(dǎo)致故障。因此在電石生產(chǎn)中采用大型全密閉電石爐技術(shù)，對物料位的監(jiān)測控制是一種關(guān)鍵的技術(shù)。本文所涉及的微波開關(guān)利用非接觸式的特點則很好地解決了全密閉電石爐的物料位檢測問題，而微波信號的識別更是判定物料有無的關(guān)鍵所在。、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 課題背景自20世紀(jì)70年代至今，在高端衛(wèi)星通訊系統(tǒng)到低端廣播系統(tǒng)，軍用雷達系統(tǒng)到民用個人通訊系統(tǒng)等各種射頻/微波/毫米波應(yīng)用領(lǐng)域。最早的微波開關(guān)采用幾點結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，隨著固態(tài)無源和有源器件制造工藝技術(shù)發(fā)展和成熟，高性能高速度的固態(tài)微波開關(guān)逐漸至全面代替了幾點是開關(guān)。第一個固態(tài)PIN二極管微波開關(guān)誕生于1965年，與傳統(tǒng)機電微波開關(guān)相比，基于PIN的開關(guān)顯著增強了開關(guān)的微波性能，降低了開關(guān)體積，提高了開關(guān)的速。采用混合微波集成電路技術(shù)較易實現(xiàn)PIN二極管微波開關(guān)，使其廣泛應(yīng)用于通訊、雷達等電子系統(tǒng)中。PIN二極管能提供更快的開關(guān)速度，能處理較大功率的射頻微波信號。但PIN二極管的偏置在開狀態(tài)時要求很高的前向電流，在關(guān)狀態(tài)是需要較大的反向直流偏置電壓，微波開關(guān)的性能極度依賴于PIN二極管本身的微波特性，使其實際應(yīng)用領(lǐng)域受限制。在20世紀(jì)80年代，場效應(yīng)晶體管技術(shù)的成熟及FET微波開關(guān)面世，F(xiàn)ET逐漸取代了PIN二極管成為主流的開關(guān)器件，特別在低中應(yīng)用領(lǐng)域。與PIN二極管微波開關(guān)相比，以GaAs FET為基礎(chǔ)的微波開關(guān)具有簡化的偏執(zhí)網(wǎng)絡(luò)，幾乎可以忽略的直流功耗，簡單的驅(qū)動電路，超高速的開關(guān)速度等固有優(yōu)點?；贔ET的微波開關(guān)易于微波單片電路集成，從而在一個幾平方毫米芯片上實現(xiàn)更多功能。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀從近幾年電石行業(yè)的發(fā)展趨勢可知，密閉電石爐必將成為當(dāng)今發(fā)展主流，主要原因是密閉電石爐能實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、高效生產(chǎn)且爐氣能回收利用。在電石生產(chǎn)中使用大型全密閉電石爐技術(shù)，生產(chǎn)原料動態(tài)地存在于密閉電石爐中，從上面進料，下面出料。在生產(chǎn)工藝中，加料是否合理直接關(guān)系到生產(chǎn)成本的高低，如果操作不當(dāng)極易引起設(shè)備故障，甚至釀成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，所以必須要對電石爐的物料量實施嚴(yán)格的控制，既不允許太滿，以免溢出，浪費資源，也不允許放空，導(dǎo)致故障。微波開關(guān)很好的解決了這一問題，所以它必將得到廣泛的應(yīng)用。 發(fā)展趨勢微波開關(guān)開關(guān)芯片發(fā)展至今，無論是器件還是開關(guān)性能都取得了巨大的進步。FET開關(guān)器件最早的MESFET，到HJFET、HEMT,器件性能逐漸提升，伴隨設(shè)計方法改善、新設(shè)計技術(shù)出現(xiàn)，是的開關(guān)性能提升相當(dāng)明顯。開關(guān)工作波段從最早的L、S射頻段，發(fā)展到X、Ka為微波段，到現(xiàn)在工作在Q、V、W毫米波段，開關(guān)帶寬從最早的2GHz左右的窄帶，發(fā)展到90年代左右40Hz的寬帶，再到21世紀(jì)的120GHz的超寬帶，取得顯著提高；目前高功率開關(guān)的核心器件依然是PIN二極管，但隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展，對GaN、SiC、高溫寬能帶半導(dǎo)體材料來說，、功率也不會市場效應(yīng)管的弱項了，未來場效應(yīng)管開關(guān)芯片可以承受較高的功率。由于開關(guān)頻段不同，隔離度與插入損耗等開關(guān)性能無法明確比較，但他們是衡量開關(guān)性能的重要指標(biāo)，一直在得到提高，還出現(xiàn)了專門的實現(xiàn)地插入損耗、高隔離度的技術(shù)；速度是FET開關(guān)優(yōu)勢所在，出現(xiàn)亞納秒級的超速開關(guān)；收到現(xiàn)在通訊高集成度的需求開關(guān)芯片的面積一直在縮小。未來毫米開關(guān)將沿著