2.3 Nâng cấp và cải tiến hệ thống ADCS
2.3.3 Mạch điềukhiển từ xa và mạch công suất-chuyển mạch
Trong quá trình hoạt động của hệ thống, việc viết và nạp chƣơng trình cho vi xử lý Rabbit3000 khá phức tạp. Sau khi nạp xong chƣơng trình, cần reset lại vi xử lý Rabbit3000 để thực thi chƣơng trình mới vừa nạp xong. Việc reset này liên quan đến việc bật/tắt công tắc cấp nguồn cho Rabbit3000, mỗi khi bật/tắt sẽ có lực tác động lên bộ mô phỏng làm ảnh hƣởng đến hoạt động của hệ thống. Để tránh và giảm thiểu ảnh hƣởng của lực tác động không mong muốn này, một bộ mạch điều khiển từ xa đã đƣợc xây dựng và thiết kế. Bộ mạch điều khiển này đáp ứng các yêu cầu nhỏ gọn, hoạt động tốt, nhạy với tín hiệu điều khiển từ xa.
Hình 2.36 Mạch nguồn ổn định 5V của mạch thu
Hình 2.35 và Hình 2.36 là sơ đồ mạch nguyên lý của mạch điều khiển từ xa sử dụng. IC PT2249 sử dụng trong mạch nguyên lý này để giải mã tín hiệu hồng ngoại đƣợc phát ra từ mạch điều khiển từ xa sử dụng IC mã hóa tín hiệu PT2248 (Hình 2.37) tƣơng ứng, từ đó đƣa ra tín hiệu điện để đóng hoặc ngắt mạch nguồn ra. Nguồn vào và ra là điện một chiều 12V. Trên mạch điều khiển có 2 đèn led báo điện áp vào 5V và 12V, giúp dễ dàng nhận biết mạch điện hoạt động.
Hình 2.38 Mạch công suất - chuyển mạch
Hệ thống bộ mô phỏng bán vật lý đƣợc nâng cấp, tích hợp sử dụng một cơ cấu chấp hành là hệ thống phụt khí microthruster để điều khiển tƣ thế vệ tinh dựa trên bộ mô phỏng bán vật lý. Chân điều khiển của Rabbit3000 có điện áp ra 5V, trong khi điện áp để điều khiển đóng/mở các van từ của van phụt khí là 24V. Do đó, điện áp ra của chân điều khiển của Rabbit3000 không đủ để điều khiển cơ cấu chấp hành van phụt khí.
Mạch công suất - chuyển mạch sử dụng để điều khiển van phụt khí hoặc thanh từ lực là một giải pháp khác phục vấn đề nêu trên và nâng cao công suất, giúp cơ cấu chấp hành hoạt động ổn định hơn. Trong Hình 2.38, IC ULN2803 là một OPTO cách ly quang cung cấp điện áp ra 12V cho van phụt khí. Các chân đầu ra của IC ULN2803 lần lƣợt đƣợc đóng/mở tƣơng ứng với các chân đầu vào và các chân đầu vào đƣợc điều khiển bởi các chân điều khiển của Rabbit3000. Đầu vào chân điều khiển control I/O cho phép chuyển mạch điều khiển van phụt khí hoặc thanh từ lực khi có tín hiệu điều khiển; bộ phận chuyển mạch này thƣờng ở trạng thái đóng (điều khiển van phụt khí) khi đƣợc điều khiển thì chuyển sang trạng thái mở (điều khiển thanh từ lực). Các đèn led báo nguồn vào và nguồn ra cũng đƣợc thiết kế nhằm thuận tiện cho việc theo dõi và quan sát hoạt động của mạch. Các mạch đƣợc đặt trong hộp đựng đƣợc thiết kế nhằm phù hợp với kích thƣớc mạch điện điều khiển từ xa và mạch công suất. Hộp đựng nhỏ gọn thích hợp đặt trong không gian hẹp trên bàn mô phỏng, có tính thẩm mỹ với kích thƣớc 115×87×57mm. Nhựa PVC sử dụng làm vật liệu chế tạo hộp đựng có khối lƣợng nhỏ, giảm thiểu ảnh hƣởng khối lƣợng của hộp tới sự cân bằng của hệ mô phỏng bán vật lý.