CN106406185A - 微波着陆设备主控电路及控制方法 - Google Patents

微波着陆设备主控电路及控制方法 Download PDF

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黄伟
高文晶
王健
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25257—Microcontroller

Abstract

本发明涉及一种微波着陆设备的主控电路及控制方法，实现开/关机、主/备用机切换等控制，协调其它各单元的工作，从网口接收来的报文通过CAN总线向接收机、监测器、发射机发送，同时接收CAN总线上监测器传来的各项监测参数并通过网口及时传送至维护软件，同时可以通过维护软件向系统设置参数，微波着陆设备主控电路通过网口实现与远程遥控设备或维护软件之间的数据通信，实现远程遥控设备对本机设备的状态控制及本机设备状态信息的读取，网口信号通过插针连接母板，经母板送至机箱后的RJ45口进行收发通信，技术效果是，体积小，反应速度快、在遥控状态可实现对设备的操作。

Description

微波着陆设备主控电路及控制方法
技术领域
本发明涉及一种微波着陆设备，特别涉及一种微波着陆设备的主控电路及控制方法。
背景技术
微波着陆设备的主要功能是在地面为着陆飞机提供角度和数据等着陆引导信号，机载设备接收这些信号，引导飞机进场着陆。现有的主控电路由CMOS逻辑电路器件实现，体积大，反应速度较慢、不能远程联机。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供一种微波着陆设备主控电路，具体技术方案是，一种微波着陆设备主控电路，包括ARM主控芯片、电源电路、CAN通信接口电路、网口电路、串口电路、电源检测电路、时钟电路、信息存储电路、传感器电路、输入接口电路、输出接口电路，其中网口电路包括网口0电路、网口1电路，串口电路包括串口0电路、串口1电路、串口3电路，其特征在于：其电路连接为传感器电路、输入接口电路、输出接口电路、电源电路单向连接ARM主控芯片，实现信号的输入、输出，CAN通信接口电路、网口电路、串口电路、电源检测电路、时钟电路、信息存储电路双向连接ARM主控芯片；所述的电源检测电路内部连接为，24路电源信号分成三组分别连接多路开关芯片D21、D22和D23的S0-S7脚，用于被测电源信号的选通，D21、D22和D23的COM脚分别连接电阻R77、R79和R81的1脚；电阻R77、R79和R81的2脚连接D17的3脚，D17的1脚连接D16的VIN1脚；D16的ALERT脚、SDA脚和SCL脚连接ARM芯片；退耦电容C39和C42的1脚连接D15的1脚，C39和C42的2脚连接D15的GND脚；D15的VOUT脚连接D16的VIN脚；所述的输入/输出接口电路内部连接为，ARM芯片通过IIC总线分别与总线芯片D11、D19、D27的SCL脚和SDA脚相连，传输总线数据；其它单元输入32路信号分别连接总线芯片D11、D19的IO00-IO07脚和IO10-IO17脚，实现数据输入，发向其它单元的16路信号分别连接总线芯片D27的IO00-IO07脚和IO10-IO17脚，实现数据输出，D19的A0脚连接电阻R87的1脚，对D19的地址进行设置，D27的A1脚连接电阻R97的1脚，对D19的地址进行设置。
控制由可编程的ARM芯片实现，该芯片内嵌操作系统，运用C语言编写程序完成，各种输入/输出接口实现信息的输入/输出，操作系统的控制流程为，
1）、启动流程
(1)用UBOOT启动，引导，(2)加载内核，并进行相关的初始化，(3)启动内核，(4)加载应用程序，启动各个任务；
2）、通信任务（BSP）处理流程
(1)守候等待CAN、网口、串口等通信数据到来，(2)接收到数据，送入数据缓冲区，
(3)判断是否是完整有效的数据包，是，进入下一步，否，返回第(1)步，(4)调用相关Callback函数进行协议转发，(5)清除相关缓冲区，返回继续等待；
3）、定时任务（BSP）处理流程
(1)等待各单元产生的告警、状态、开关等定时信号量有效，(2)进行任务内的相关处理，判断哪个单元发生什么情况，(3)调用Callback函数处理，控制实现开/关机、主/备用机切换等操作，(4)清除相关缓冲区，返回继续等待；
4）、控制循环处理任务流程
(1)等待任务切换消息，(2)处理消息，判断哪个任务执行，(3)调用相关的Callback函数处理，在两个任务间切换，(4)清除相关缓冲区，返回继续等待。
本发明的技术效果是，体积小，反应速度快、在遥控状态可实现对设备的操作。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的电源检测电路原理图；
图3是本发明的输入/输出接口电路原理图；
图4是本发明与微波着陆设备各单元任务关系图；
图5是本发明的启动流程图；
图6是本发明的通信任务处理流程图；
图7是本发明的定时任务处理流程图；
图8是本发明的控制循环处理任务流程图。
具体实施方式
如图1-8所示，微波着陆设备主控电路包括ARM主控芯片、电源电路、CAN通信接口电路、网口电路、串口电路、电源检测电路、时钟电路、信息存储电路、传感器电路、输入接口电路、输出接口电路，其中网口电路包括网口0电路、网口1电路，串口电路包括串口0电路、串口1电路、串口3电路，其中微波着陆设备主控电路由主控芯片AT91SAM9X25通过编写程序实现，电路连接为传感器电路、输入接口电路、输出接口电路、电源电路单向连接ARM主控芯片，实现信号的输入、输出，CAN通信接口电路、网口电路、串口电路、电源检测电路、时钟电路、信息存储电路双向连接ARM主控芯片；所述的电源检测电路内部连接为，24路电源信号分成三组分别连接多路开关芯片D21、D22和D23的S0-S7脚，用于被测电源信号的选通，D21、D22和D23的COM脚分别连接电阻R77、R79和R81的1脚；电阻R77、R79和R81的2脚连接D17的3脚，D17的1脚连接D16的VIN1脚；D16的ALERT脚、SDA脚和SCL脚连接ARM芯片；退耦电容C39和C42的1脚连接D15的1脚，C39和C42的2脚连接D15的GND脚；D15的VOUT脚连接D16的VIN脚；所述的输入/输出接口电路内部连接为，ARM芯片通过IIC总线分别与总线芯片D11、D19、D27的SCL脚和SDA脚相连，传输总线数据；其它单元输入32路信号分别连接总线芯片D11、D19的IO00-IO07脚和IO10-IO17脚，实现数据输入，发向其它单元的16路信号分别连接总线芯片D27的IO00-IO07脚和IO10-IO17脚，实现数据输出，D19的A0脚连接电阻R87的1脚，对D19的地址进行设置，D27的A1脚连接电阻R97的1脚，对D19的地址进行设置。
将从网口接收来的报文通过CAN总线向接收机、监测器、发射机发送，同时接收CAN总线上监测器传来的各项监测参数并通过网口及时传送至维护软件，从各工作单元板获取各工作单元的工作状态信息（正常/故障），从各电源输出获取各电源工作状态信息，这些信息可通过维护软件查询，同时可以通过维护软件向系统设置参数，微波着陆设备主控电路通过网口实现与远程遥控设备或维护软件之间的数据通信，实现远程遥控设备对本机设备的状态控制及本机设备状态信息的读取，网口信号通过插针连接母板，经母板送至机箱后的RJ45口进行收发通信。
微波着陆设备主控电路与设备中其他各单元连接为，电源电路为微波着陆设备各单元提供稳定的电源；CAN通信接口电路与其它各单元连接和通信，实现控制、参数传递；网口0电路、网口1电路与维护计算机和远程控制终端连接和通信，实现维护计算机和远程维护终端对设备的操作并显示设备详细参数；电源检测电路连接设备中各直流电源、电池，进行电压检测；时钟电路用独立的时、分、秒寄存器跟踪时间，并且还带有日历寄存器用于存储日、月、年和星期，用于系统计时、操作日志计时；信息存储电路对操作日志、开关机时间、登陆时间、控制调整信息进行存储；串口0连接前面板，传递操作和状态信息，串口1用于程序调试，串口3与空调连接和通信，实现对舱内温度的自动控制；传感器电路将门禁告警信号、烟雾告警信号和温湿度信号送入ARM主控芯片，进行相应操作；输入接口电路、输出接口电路对各单元产生的预告警、生命状态、开关信息进行判断，产生主/备用机切换、关机动作。

Claims (2)

1.一种微波着陆设备主控电路，包括ARM主控芯片、电源电路、CAN通信接口电路、网口电路、串口电路、电源检测电路、时钟电路、信息存储电路、传感器电路、输入接口电路、输出接口电路，其中网口电路包括网口0电路、网口1电路，串口电路包括串口0电路、串口1电路、串口3电路，其特征在于：其电路连接为传感器电路、输入接口电路、输出接口电路、电源电路单向连接ARM主控芯片，实现信号的输入、输出，CAN通信接口电路、网口电路、串口电路、电源检测电路、时钟电路、信息存储电路双向连接ARM主控芯片；所述的电源检测电路内部连接为，24路电源信号分成三组分别连接多路开关芯片D21、D22和D23的S0-S7脚，用于被测电源信号的选通，D21、D22和D23的COM脚分别连接电阻R77、R79和R81的1脚；电阻R77、R79和R81的2脚连接D17的3脚，D17的1脚连接D16的VIN1脚；D16的ALERT脚、SDA脚和SCL脚连接ARM芯片；退耦电容C39和C42的1脚连接D15的1脚，C39和C42的2脚连接D15的GND脚；D15的VOUT脚连接D16的VIN脚；所述的输入/输出接口电路内部连接为，ARM芯片通过IIC总线分别与总线芯片D11、D19、D27的SCL脚和SDA脚相连，传输总线数据；其它单元输入32路信号分别连接总线芯片D11、D19的IO00-IO07脚和IO10-IO17脚，实现数据输入，发向其它单元的16路信号分别连接总线芯片D27的IO00-IO07脚和IO10-IO17脚，实现数据输出，D19的A0脚连接电阻R87的1脚，对D19的地址进行设置，D27的A1脚连接电阻R97的1脚，对D19的地址进行设置。
2.采用权利要求1所述的微波着陆设备主控电路的控制方法，其特征在于：控制由可编程的ARM芯片实现，该芯片内嵌操作系统，运用C语言编写程序完成，各种输入/输出接口实现信息的输入/输出，操作系统的控制流程为，
1）、启动流程
(1)用 UBOOT启动，引导，
(2)加载内核，并进行相关的初始化，
(3)启动内核，
(4)加载应用程序，启动各个任务；
2）、通信任务（BSP）处理流程
(1)守候等待CAN、网口、串口等通信数据到来，
(2)接收到数据，送入数据缓冲区，
(3)判断是否是完整有效的数据包，是，进入下一步，否，返回第(1)步，
(4)调用相关Callback函数进行协议转发，
(5)清除相关缓冲区，返回继续等待；
3）、定时任务（BSP）处理流程
(1)等待各单元产生的告警、状态、开关等定时信号量有效，
(2)进行任务内的相关处理，判断哪个单元发生什么情况，
(3)调用Callback函数处理，控制实现开/关机、主/备用机切换等操作，
(4)清除相关缓冲区，返回继续等待；
4）、控制循环处理任务流程
(1)等待任务切换消息，
(2)处理消息，判断哪个任务执行，
(3)调用相关的Callback函数处理，在两个任务间切换，
(4)清除相关缓冲区，返回继续等待。
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