一种具有自校验功能的多余度手摇天线操控盘
技术领域
本发明属于无人机系统天线操控领域，具体涉及一种具有自校验功能的多余度手摇天线操控盘。
背景技术
在军用领域，随着无人机系统发展的复杂化，一套无人机系统通常配有多个地面数据终端与多架无人机，每个地面数据终端与每架无人机安装有定向天线，控制定向天线转动是频率较高的操作。为快速方便的控制天线，操纵人员通常用手转动商用编码盘将其转动速度转换为天线转动速度，以达到控制天线方向的效果。而商用编码盘可靠性偏低，内部无冗余结构，一旦损坏或故障时，给操纵人员控制天线带来非常不便。除此之外，商用编码盘在输出数据异常时，没有提示，仅依靠操纵者根据经验判断输出的数据是否正常，对操作人员的要求偏高。
发明内容
要解决的技术问题：
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种具有自校验功能的多余度手摇天线操控盘，操纵人员用手转动或摇动天线操控盘中盘帽，通过天线操控盘中的三组控制电路分别对3个编码器输出的脉冲信号采集编码，通过切换开关选择一组编码数据控制天线的转动，并将输出的编码数据回传至三组控制电路中进行校验，校验通过时，指示灯变亮，校验未通过时，指示灯变灭。当指示灯灭时，操纵人员通过切换开关切至三组控制电路中其它一组控制电路对外部天线驱动设备输出编码数据，直到指示灯变量亮，表明天线操控盘输出的编码数据正常。
本发明的技术方案是：一种具有自校验功能的多余度手摇天线操控盘，其特征在于：包括盘帽组合、安装面板、编码器组合、主齿轮、指示灯、三位扳键开关和电路板；所述盘帽组合和编码器组合分别设置于安装面板的两侧端面，两者之间通过贯穿所述安装面板的主齿轮连接；
所述盘帽组合包含盘轴、盘套、摇杆、摇杆套、盘帽、第一平面轴承、转盘、第二平面轴承；所述转盘为圆板结构，其上、下端面同轴开有环形凹槽，分别用于安装所述第一平面轴承和第二平面轴承；所述转盘的上端面中心处设置有带有外螺纹的圆柱凸台，其下端面中心处与所述盘轴的一端同轴固定，盘轴的另一端穿过所述安装面板；所述盘套为一端开口的圆柱形外壳，同轴套装于所述第一平面轴承、转盘、第二平面轴承外限制其轴向位移；所述盘套开口端固定于所述安装面板上，其封闭端开有中心孔，用于将所述转盘的圆柱凸台伸出；所述盘帽为圆板结构，其下端面设置的中心内螺纹孔与所述转盘的圆柱凸台通过螺纹连接；所述摇杆套套装于摇杆上，所述摇杆通过螺纹垂直安装于所述盘帽上端面靠近外缘处；通过转动所述摇杆套依次带动盘帽、转盘旋转，进而带动盘轴旋转；
所述的编码器组合包含第一托板、第二托板、第一编码器、第二编码器、第三编码器和三个从齿轮，其中第一托板和第二托板均为圆板结构，所述第一托板固定于安装面板的下表面，与所述盘帽组合同轴；所述第二托板同轴且平行设置于第一托板下方，并通过在两者之间设置的多个连接柱固定连接；所述第一编码器、第二编码器、第三编码器沿周向均布于所述第二托板的下端面，三个编码器的轴穿过第二托板上的通孔与三个从齿轮固定连接；
所述主齿轮同轴安装于所述盘轴的另一端，并穿过所述第一托板的中心通孔，与三个从齿轮啮合；通过所述盘帽组合的转动，依次带动主齿轮、三个从齿轮转动，进而实现三个编码器同步转动；
所述电路板、指示灯和三位扳键开关均安装于安装面板上，并通过导线连接；所述电路板包括三组控制电路，分别采集三个编码器输出脉冲信号并进行编码，所述三位扳键开关用于选择切换三组编码数据中的一路输出至外部天线驱动设备，所述指示灯用于给出是否校验通过的信号。
本发明的进一步技术方案是：所述盘套的封闭端内表面和安装面板上表面均同轴开有环形凹槽，分别用于与所述第一平面轴承上端和第二平面轴承下端配合安装。
本发明的进一步技术方案是：所述的电路板包含三个74LVC4245电平转换电路、三个STM32F103C8T6单片机、三个74HC4066模拟开关、SN65174电平转换电路、SN65175电平转换电路、74HC04反相器、两个SN74F08与门电路、七个电阻、74LS32或门电路；
三个所述编码器的输出端均依次连接有74LVC4245电平转换电路、STM32F103C8T6单片机、4HC4066模拟开关，三个所述74HC4066模拟开关的输出端连接SN65174电平转换电路输入端；所述SN65174电平转换电路输出端分为两路，第一路连接外部天线驱动设备，第二路连接所述SN65175电平转换电路的输入端；所述SN65175电平转换电路输出端分为三路，分别与三个STM32F103C8T6单片机的异步串行接口的输入端连接；
所述的三位扳键开关的一端通过第四电阻与DC5V连接，三位扳键开关的下连接点连接第一74HC4066模拟开关的使能引脚,同时通过第一电阻连接地；三位扳键开关上连接点连接第三74HC4066模拟开关的使能引脚，同时通过第三电阻连接地；三位扳键开关的上连接点与下连接点同时连接74HC04反相器的输入端，74HC04反相器的输出端连接第一SN74F08与门电路输入端，第一SN74F08与门电路输出端连接第二74HC4066模拟开关的使能引脚，同时通过第二电阻连接地；
三个STM32F103C8T6单片机的IO口分别通过第五电阻、第六电阻、第七电阻与地连接；三个STM32F103C8T6单片机的IO口输出的回传的编码数据有效性信号均被分为两路，第一、第三STM32F103C8T6单片机的IO口信号输入到第二SN74F08与门电路的第1A、1B引脚，进行与操作后经第1Y引脚输出到74LS32或门电路中第1脚；第三、二STM32F103C8T6单片机的IO口信号输入到第二SN74F08与门电路的第2A、2B引脚，进行与操作后经第2Y引脚输出到74LS32或门电路的第2脚；第二、第一STM32F103C8T6单片机的IO口信号输入到第二SN74F08与门电路的第3A、3B引脚，进行与操作后经第3Y引脚输出到74LS32或门电路的第5脚；74LS32或门电路中第1脚与第2脚的信号经或操作后从第3脚传输至第4引脚，第4引脚和第5脚信号或操作后从第6引脚输出；74LS32或门电路第6引脚连接指示灯，指示灯另外一端连接地。
本发明的进一步技术方案是：所述74LVC4245电平转换电路与STM32F103C8T6单片机的定时器口连接，所述74HC4066模拟开关的输入端与STM32F103C8T6单片机的异步串行接口。
本发明的进一步技术方案是：三个所述74HC4066模拟开关的状态与所述三位扳键开关切换位置关系如下：
1)三位扳键开关切换至下连接点：第一74HC4066模拟开关输入与输出接通，第二、第三74HC4066模拟开关的输入与输出断开；第一STM32F103C8T6单片机输出至第一74HC4066模拟开关的编码数据被输出至SN65174电平转换电路，并传输到外部天线驱动设备，同时经过SN65175电平转换电路回传至第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机异步串行接口输入端；
2)三位扳键开关切换至上连接点：第三74HC4066模拟开关输入与输出接通，第一、第二74HC4066模拟开关的输入与输出断开；第三STM32F103C8T6单片机输出至第三74HC4066模拟开关的编码数据被输出至SN65174电平转换电路，并传输到外部天线驱动设备，同时经过SN65175电平转换电路回传至第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机异步串行接口输入端；
3)三位扳键开关切换至中连接点：第二74HC4066模拟开关输入与输出接通，第一、第三74HC4066模拟开关的输入与输出断开；第二STM32F103C8T6单片机输出至第二74HC4066模拟开关的编码数据被输出至SN65174电平转换电路，并传输到外部天线驱动设备，同时经过SN65175电平转换电路回传至第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机异步串行接口输入端；
三个STM32F103C8T6单片机异步串行接口输入端接收到回传的编码数据后进行有效性校验，当回传的编码数据有效时，则通过IO口输出高电平；否则通过IO口输出低电平。
本发明的进一步技术方案是：所述三个STM32F103C8T6单片机的IO口输出电平信号经第二SN74F08与门电路、74LS32或门电路后分为以下四种情况驱动指示灯：
1)第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机的三个IO口输出均为低电平，指示灯为灭的状态。
2)第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机的三个IO口输出：一路为高电平、两路为低电平，指示灯为灭的状态。
3)第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机的三个IO口输出：两路为高电平、一路为低电平，指示灯为亮的状态。
第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机的三个IO口输出均为高电平，指示灯为亮的状态。
本发明的进一步技术方案是：所述STM32F103C8T6单片机编码方法为：每间隔200ms读取编码器的脉冲计数，将新读取的脉冲计数与前次读取的脉冲计数进性比较；新读取的脉冲计数与前次读取的脉冲计数差值乘以5获得编码器脉冲频率，即为编码数据；新读取的脉冲计数大于前次读取的脉冲计数，则编码器正向旋转，否则为反向旋转；编码数据对应天线转动速度，编码器旋转方向为天线转动方向，将编码数据与编码器旋转方向组成编码数据包并发送至外部天线驱动设备，同时将编码数据包存入缓存；
所述缓存分为10个缓存区，分别为第1、第2、第3直到第10缓存区，每次编码数据包占据一个缓存区，并保存在前次编码数据包缓存区之后；当10个缓存区存满后，从第1缓存区存入编码数据包，即覆盖第1缓存编码数据，依次类推的存入编码数据包。
本发明的进一步技术方案是：所述STM32F103C8T6单片机校验回传的编码数据的方法为：每间隔200ms从串口缓存中读取回传的编码数据包，首先校验回传的编码数据包包头与校验码是否正确；若不正确则将不正确次数的计数增加1；若正确将回传的编码数据包与所述的缓存中的10个编码数据包逐一对比，判读是否存在某个编码数据包的编码数据与回传的编码数据包的编码数据差值小于3，若不存在则不正确次数的计数增加1，若存在则不正确次数的计数归零，说明回传的编码数据有效，通过IO口输出高电平；当不正确次数的计数大于5次时，说明回传的编码数据无效，通过IO口输出低电平。
本发明的进一步技术方案是：所述电路板通过电路板连接柱安装与安装面板上。
有益效果
本发明的有益效果在于：本发明基于一种具有自校验功能的多余度手摇天线操控盘，主要包含盘帽组合、编码器组合、指示灯、三位扳键开关以及包含有三组控制电路的电路板。用手转动或摇动盘帽组合中的盘帽，驱动编码器组合中的3个编码器同步转动，利用三组控制电路的单片机分别采集3个编码器输出脉冲信号并进行编码，通过三位扳键开关选择三组编码数据中的一路输出至外部天线驱动设备，并将输出的编码数据回传到三组控制电路中进行校验，校验通过时，驱动指示灯亮，校验未通过时，驱动指示灯灭。
三组控制电路与三位扳键开关配合，通过三位扳键开关切至下、中、上连接点分别对应控制第一组、第二组、第三组控制电路中模拟开关的通断，实现了能够从第一组、第二组、第三组控制电路中选择一组电路向外输出编码数据的目的，即当任何一组控制电路故障时可通过三位扳键开关快速切换至另一组控制电路对外输出编码数据，保证天线操控盘正常工作，与现有的单一控制电路的商用编码盘相比，控制电路冗余度高。
对外输出的编码数据同时回传到第一组、第二组、第三组控制电路的单片机中，三个单片机同时对回传的编码数据的数据包头、内容、校验码进行校验，当三个单片机中两个及以上校验通过时，通过IO口电平及逻辑电路，驱动指示灯亮，表明输出的编码数据可靠、准确。指示灯灭时，表明输出的编码数据未校验、或检验不充分、或异常，需要及时将三位扳键开关切换至其它连接节点，直到指示灯变亮。与现有无校验功能的商用编码盘相比，故障指示自动化成度高，输出的编码数据经多重校验，更加可靠、准确。
盘帽上安装有摇杆、周边有适合手抓的凹窝，盘帽组合中含有两组平面轴承，与现有外形、结构简单的商用编码盘相比，更加方便了操作人员对天线操控盘的转动。
附图说明
图1为本发明天线操控盘分解图。
图2为本发明天线操控盘装配。
图3为本发明盘帽组合分解图。
图4为本发明盘帽组合装配图。
图5为本发明盘帽。
图6为本发明盘套。
图7为本发明转盘上部视图。
图8为本发明转盘下部视图。
图9为本发明安装面板视图。
图10为本发明主齿轮安装。
图11为本发明编码器组合分解图。
图12为本发明从齿轮安装。
图13为本发明第一托板图。
图14为本发明第二托板。
图15为本发明主从齿轮配合。
图16为本发明编码器连接电路。
图17为本发明三位扳键开关连接电路。
图18为本发明指示灯连接电路。
图19为本发明回传的编码数据有效性判断。
附图标记说明：1.盘帽组合2.安装面板3.编码器组合4.主齿轮5.主齿轮固定销6.指示灯7.三位扳键开关8.电路板9.电路板连接柱10.盘轴11.第一托板12.盘套13.摇杆14.摇杆套15.盘帽16.第一平面轴承17.转盘18.第二平面轴承19.内螺纹孔20.第一平面轴承上部安装槽21.外螺纹柱22.第一平面轴承下部安装槽23.第二平面轴承上部安装槽24.盘轴连接孔25.第二平面轴承下部安装槽26.盘轴孔27.第二托板28.第一编码器29.第二编码器30.第三编码器31.连接柱32.第一编码器轴33.第二编码器轴34.第三编码器轴35.从齿轮36.从齿轮固定销37.编码器轴孔38.连接柱上部固定孔39.安装面板连接孔40.主齿轮避让孔41.第二托板编码器轴孔42.编码器固定孔43.连接柱下部固定孔44.第一74LVC4245电平转换电路45.第二74LVC4245电平转换电路46.第三74LVC4245电平转换电路47.第一STM32F103C8T6单片机48.第二STM32F103C8T6单片机49.第三STM32F103C8T6单片机50.第一74HC4066模拟开关51.第二74HC4066模拟开关52.第三74HC4066模拟开关53.SN65174电平转换电路54.SN65175电平转换电路55.74HC04反相器56.第一SN74F08与门电路57.第一电阻58.第二电阻59.第三电阻60.第四电阻61.第二SN74F08与门电路62.74LS32或门电路63.第五电阻64.第六电阻65.第七电阻。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本实施例是一种具有自校验功能的多余度手摇天线操控盘。
参阅图1、图2，本发明由盘帽组合1、安装面板2、编码器组合3、主齿轮4、主齿轮固定销5、指示灯6、三位扳键开关7、电路板8以及电路板连接柱9组成。盘帽组合1中的盘套12与安装面板2通过螺钉连接，实现盘帽组合1与安装面板2固连。编码器组合3上的第一托板11与安装面板2下部通过螺钉，实现编码器组合3与安装面板2固连。盘帽组合1的盘轴10穿过安装面板2通孔与主齿轮4连接，并通过主齿轮固定销5固定，实现盘帽组合1与主齿轮4固连。指示灯6、三位扳键开关7安装在安装面板2上，电路板8通过电路板连接柱9与安装面板2连接。
参阅图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9，盘帽组合包含盘轴10、盘套12、摇杆13、摇杆套14、盘帽15、第一平面轴承16、转盘17、第二平面轴承18。摇杆套14套装在摇杆13上，摇杆13通过螺纹与盘帽15连接。盘帽15通过中心内螺纹孔19与转盘17中心凸起的外螺纹柱21连接。盘套12与转盘17之间安装第一平面轴承16，第一平面轴承16的上部安装在盘套12的第一平面轴承上部安装槽20内，其下部安装在转盘17上表面的第一平面轴承下部安装槽22内。转盘17与安装面板2之间安装第二平面轴承18，第二平面轴承18的上部安装在转盘17下表面的第二平面轴承上部安装槽23内，其的下部安装在安装面板2的第二平面轴承下部安装槽25内。盘套12与安装面板2通过螺钉固连，限制了安装在盘套12与安装面板2之间的第一平面轴承16、转盘17、第二平面轴承18相互之间直线移动，转盘17可通过第一平面轴承16、第二平面轴承18绕中心轴转动。盘轴10通过螺纹与转盘17下部的盘轴连接孔24固连，并穿过安装面板2的盘轴孔26。通过摇动摇杆套14或转动盘帽15可带动盘轴10旋转。
参阅图4、图10，通过主齿轮固定销5将主齿轮4与盘轴10固连，摇动摇杆套14或转动盘帽15可带动主齿轮5转动。
参阅图5，盘帽周边设计有适合手抓的凹窝，方便手转动盘帽。
参阅图2、图11、图12、图13、图15，编码器组合包含第一托板11、第二托板27、第一编码器28、第二编码器29、第三编码器30以及三个连接柱31、三个从齿轮35、三个从齿轮固定销36。第一编码器28、第二编码器29、第三编码器30通过螺钉均布的安装在第二托板27上的编码器固定孔42上。第一编码器轴32、第二编码器轴33、第三编码器轴34从第二托板27上的第二托板编码器轴孔41穿过。第二托板27与第一托板11通过三个连接柱31连接，连接柱31下部通过螺钉与第二托板27的连接柱下部固定孔43连接，连接柱31上部通过螺钉与第一托板11的连接柱上部固定孔38连接。三个从齿轮35分别通过从齿轮固定销36与第一编码器轴32、第二编码器轴33、第三编码器轴34连接。第一编码器轴32、第二编码器轴33、第三编码器轴34的上端与第一托板11的三个编码器轴孔37间隙配合。第一托板11的6个安装面板连接孔39用于将编码器组合与安装面板2连接。第一托板11的主齿轮避让孔40让主齿轮穿过第一托板11与三个从齿轮35配合。
参阅图4、图15，主齿轮4与三个从齿轮35配合，摇动摇杆套14或转动盘帽15带动盘轴10转动，通过盘轴10带动主齿轮4以及与主齿轮4配合的三个从齿轮35转动，实现三个编码器同步转动。
参阅图16、图17、图18，本发明的电路板包含：第一74LVC4245电平转换电路44、第二74LVC4245电平转换电路45、第三74LVC4245电平转换电路46、第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49、第一74HC4066模拟开关50、第二74HC4066模拟开关51、第三74HC4066模拟开关52、SN65174电平转换电路53、SN65175电平转换电路54、74HC04反相器55、第一SN74F08与门电路56、第一电阻57、第二电阻58、第三电阻59、第四电阻60、第二SN74F08与门电路61、74LS32或门电路62、第五电阻63、第六电阻64、第七电阻65。
第一编码器28、第二编码器29、第三编码器30分别通过第一74LVC4245电平转换电路44、第二74LVC4245电平转换电路45、第三74LVC4245电平转换电路46连接第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的定时器口。第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的异步串行接口的输出端分别一一对应连接第一74HC4066模拟开关50,第二74HC4066模拟开关51、第三74HC4066模拟开关52的输入端。第一74HC4066模拟开关50,第二74HC4066模拟开关51、第三74HC4066模拟开关52的输出端连接SN65174电平转换电路53输入端。SN65174电平转换电路53输出端分为两路，第一路连接外部天线驱动设备，第二路连接SN65175电平转换电路54输入端。SN65175电平转换电路54输出端被分为三路，分别连接第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的异步串行接口的输入端。
参阅图16、图17，三位扳键开关7的一端通过第四电阻60与DC5V连接，三位扳键开关7的下连接点连接第一74HC4066模拟开关50的使能引脚,同时通过第一电阻57连接地。三位扳键开关7上连接点连接第三74HC4066模拟开关52的使能引脚，同时通过第三电阻59连接地。三位扳键开关7的上连接点与下连接点同时连接74HC04反相器55的输入端，74HC04反相器55的输出端连接第一SN74F08与门电路56输入端，第一SN74F08与门电路56输出端连接第二74HC4066模拟开关51的使能引脚，同时通过第二电阻58连接地。
参阅图16、图18，第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的IO口分别通过第五电阻63、第六电阻64、第七电阻65与地连接。第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的IO口输出的回传的编码数据有效性信号均被分为两路。第一STM32F103C8T6单片机47与第三STM32F103C8T6单片机49的IO口信号输入到第二SN74F08与门电路61的第1A、1B引脚，进行与操作后经第1Y引脚输出到74LS32或门电路62中第1脚。第三STM32F103C8T6单片机49与第二STM32F103C8T6单片机48的IO口信号输入到第二SN74F08与门电路61的第2A、2B引脚，进行与操作后经第2Y引脚输出到74LS32或门电路62的第2脚。第二STM32F103C8T6单片机48与第一STM32F103C8T6单片机49的IO口信号输入到第二SN74F08与门电路61的第3A、3B引脚，进行与操作后经第3Y引脚输出到74LS32或门电路62的第5脚。74LS32或门电路62中第1脚与第2脚的信号经或操作后从第3脚传输至第4引脚，第4引脚和第5脚信号或操作后从第6引脚输出。74LS32或门电路62第6引脚连接指示灯6，指示灯6另外一端连接地。
参阅图16、图17、图18，第一编码器28、第二编码器29、第三编码器30输出的输出脉冲信号分别经第一74LVC4245电平转换电路44、第二74LVC4245电平转换电路45、第三74LVC4245电平转换电路46进行电平转换后被第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的定时器口采集并编码，编码数据分别通过异步串行接口输出至第一74HC4066模拟开关50,第二74HC4066模拟开关51、第三74HC4066模拟开关52。
当三位扳键开关7切换至下连接点，出现以下四种状态：
1)三位扳键开关7下连接点被DC5V通过第四电阻60拉为高电平，与三位扳键开关7下连接点连接的第一74HC4066模拟开关50的使能引脚被置为高电平，第一74HC4066模拟50开关的输入与输出接通。
2)三位扳键开关7上连接点被第三电阻59拉为低电平，与三位扳键开关7上连接点连接的第三74HC4066模拟开关52使能引脚被置为低电平，第三74HC4066模拟开关52输入与输出断开。
3)三位扳键开关7下接点高电平信号与上接点低电平信号经过74HC04反相器55和第一SN74F08与门电路56后输出为低电平信号，与第一SN74F08与门电路56输出端连接的第二74HC4066模拟开关51使能引脚被置为低电平，第二74HC4066模拟开关51输入与输出断开。
4)第一STM32F103C8T6单片机47输出至第一74HC4066模拟开关50的编码数据被输出至SN65174电平转换电路53，并传输到外部天线驱动设备，同时经过SN65175电平转换电路54回传至第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49异步串行接口的输入端。
当三位扳键开关7切换至上连接点，出现以下四种状态：
1)三位扳键开关7上连接点被DC5V通过第四电阻60拉为高电平，与三位扳键开关7上连接点连接的第三74HC4066模拟开关52的使能引脚被置为高电平，第三74HC4066模拟52开关的输入与输出接通。
2)三位扳键开关7下连接点被第一电阻57拉为低电平，与三位扳键开关7下连接点连接的第一74HC4066模拟开关50使能引脚被置为低电平，第一74HC4066模拟开关50输入与输出断开。
3)三位扳键开关7上接点高电平信号与下接点低电平信号经过74HC04反相器55和第一SN74F08与门电路56后输出为低电平信号，与第一SN74F08与门电路56输出端连接的第二74HC4066模拟开关51使能引脚被置为低电平，第二74HC4066模拟开关51输入与输出断开。
4)第三STM32F103C8T6单片机49输出至第三74HC4066模拟开关52的编码数据被输出至SN65174电平转换电路53，并传输到外部天线驱动设备，同时经过SN65175电平转换电路54回传至第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49异步串行接口输入端。
当三位扳键开关7切换至中连接点，出现以下四种状态：
1)三位扳键开关7下连接点被第一电阻57拉为低电平，与三位扳键开关7下连接点连接的第一74HC4066模拟开关50使能引脚被置为低电平，第一74HC4066模拟开关50输入与输出断开。
2)三位扳键开关7上连接点被第三电阻59拉为低电平，与三位扳键开关7上连接点连接的第三74HC4066模拟开关52使能引脚被置为低电平，第三74HC4066模拟开关52输入与输出断开。
3)三位扳键开关7上接点低电平信号与下接点低电平信号经过74HC04反相器55变为两路高电平信号，经第一SN74F08与门电路56后输出为一路高电平信号，与第一SN74F08与门电路56输出端连接的第二74HC4066模拟开关51使能引脚被置为高电平，第二74HC4066模拟开关51输入与输出接通。
4)第二STM32F103C8T6单片机48输出至第二74HC4066模拟开关51的编码数据被输出至SN65174电平转换电路53，并传输到外部天线驱动设备，同时经过SN65175电平转换电路54回传至第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49异步串行接口输入端。
第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49异步串行接口输入端接收到回传的编码数据后进行有效性校验，当回传的编码数据有效时，则通过IO口输出高电平，否则通过IO口输出低电平。
第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的IO口输出电平信号经第二SN74F08与门电路61、74LS32或门电路62后分为以下四种情况驱动指示灯6。
1)第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的三个IO口输出均为低电平，经第二SN74F08与门电路61后第1Y、2Y、3Y引脚输出为低电平，经74LS32或门电路62后输出仍为低电平，指示灯6为灭的状态。
2)第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的三个IO口输出：一路为高电平、两路为低电平，经第二SN74F08与门电路61后第1Y、2Y、3Y引脚输出为低电平，经74LS32或门电路62后输出仍为低电平，指示灯6为灭的状态。
3)第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的三个IO口输出：两路为高电平、一路为低电平，经第二SN74F08与门电路61后第1Y、2Y、3Y引脚中一个为高电平，两个为低电平，经74LS32或门电路62后输出高低电平，指示灯6为亮的状态。
4)第一STM32F103C8T6单片机47、第二STM32F103C8T6单片机48、第三STM32F103C8T6单片机49的三个IO口输出均为高电平。经第二SN74F08与门电路61后第1Y、2Y、3Y引脚输出均为高电平，经74LS32或门电路62后输出高低电平，指示灯6为亮的状态。
参阅图19，第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机中的程序进行初始化、配置定时器为编码器模式后，分为编码函数与校验函数。
编码函数：每间隔200ms读取编码器的脉冲计数，将新读取的脉冲计数与前次读取的脉冲计数进性比较，计算新读取的脉冲计数与前次读取的脉冲计数差值，将差值乘以5获得单位时间的脉冲变化数量，即脉冲频率，脉冲频率为编码数据。新读取的脉冲计数大于前次读取的脉冲计数，则编码器正向旋转，否则为反向旋转。编码数据对应天线转动速度，编码器旋转方向为天线转动方向。将编码数据与编码器旋转方向按表1的格式组成编码数据包并发送到外部天线驱动设备，同时将编码数据包存入缓存。
表1数据包格式
缓存分为10个缓存区，分别为第1、第2、第3直到第10缓存区，每次编码数据包占据一个缓存区，并保存在前次编码数据包缓存区之后。当10个缓存区存满后，从第1缓存区存入编码数据包，即覆盖第1缓存编码数据，依次类推的存入编码数据包。
校验函数：每间隔200ms从串口缓存中读取回传的编码数据包，校验回传的编码数据包包头与校验码是否正确。若不正确则将不正确次数的计数增加1。若正确将回传的编码数据包与缓存中的10个编码数据包逐一对比，判读缓存中是否存在某个编码数据包的编码数据与回传的编码数据包的编码数据差值小于3，若不存在则不正确次数的计数增加1，若存在则不正确次数的计数归零，说明回传的编码数据有效，通过IO口输出高电平。当不正确次数的计数大于5次时，说明回传的编码数据无效，通过IO口输出低电平。
应用案例：
当三位扳键开关切换到下连接点，摇动摇杆套或转动盘帽，由第一STM32F103C8T6单片机输出编码数据，第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机对编码数据进行校验，当第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机中任意两个或以上校验通过时，指示灯亮，表明第一STM32F103C8T6单片机输出编码数据正常，可在该状态下正常使用。当指示灯灭时，表明第一STM32F103C8T6单片机输出编码数据输出异常或输出编码数据未经过校验，需要将三位扳键开关切换到其它连接点。
当三位扳键开关切换到中连接点，由第二STM32F103C8T6单片机对外输出编码数据，当指示灯亮，表明第二STM32F103C8T6单片机输出编码数据正常，可在该状态下正常使用。当指示灯灭时，表明第二STM32F103C8T6单片机对外输出编码数据输出异常，或输出编码数据未经过校验，需要将三位扳键开关切换到其它连接点。
当三位扳键开关切换到上连接点，由第三STM32F103C8T6单片机对外输出编码数据，当指示灯亮，表明第三STM32F103C8T6单片机输出编码数据正常，可在该状态下正常使用。当指示灯灭时，表明第三STM32F103C8T6单片机对外输出编码数据输出异常，或输出数据未经过校验，需要将三位扳键开关切换到其它连接点。
当三位扳键开关切换至上连接点、中连接点、下连接点，指示灯均为灭状态时，表明第一、第二、第三STM32F103C8T6单片机输出编码数据均异常，或者输出编码数据未经过校验，天线操控盘内部有多处硬件故障，存在不可靠风险，需要对天线操控盘进行维修。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
