CN107340744A - 用于舰船电子设备的参数设定模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于舰船电子设备的参数设定模块,包括主机、CAN控制器、MCU单片机、开关量输出模块,开关量输入模块、模数转换器ADC、数字模拟转换器DAC,所述的CAN控制器的输入端与MCU单片机的输出端连接,所述的CAN控制器的输出端与主机的输入端信号连接;本发明从架构中的最底实现层CAN、USB、AD和DA等基础设备的驱动程序,用于完成基本的设备操作。
Description
技术领域
本发明属于设备操控领域,尤其是涉及一种用于舰船电子设备的参数设定模块。
背景技术
现今海上作业大多数都是通过计算机的运算或控制来完成,主控机除了特定的操控设备外,通过键盘及鼠标来控制舰船动作。航海员可能要求在控制台上有特殊功能需求。而在某种场合运用下,使用者又被要求不能有特殊功能,也将造成使用者使用上的不便。
另外,现有的按键、旋钮以及主机搭配使用后,除了可通过计算机本身的操作系统观看一些设定参数外,用户无法通过判断来识别相对的相应按键,人机交互时间也影响了海上作业的效率。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种结构合理,操作简单,响应时间短的用于舰船电子设备的参数设定模块。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
用于舰船电子设备的参数设定模块,包括主机、CAN控制器、MCU单片机、开关量输出模块,开关量输入模块、模数转换器ADC、数字模拟转换器DAC,所述的CAN控制器的输入端与MCU单片机的输出端连接,所述的CAN控制器的输出端与主机的输入端信号连接
所述的开关量输出模块的输入端和MCU单片机的输出端连接,所述的开关量输入模块的输出端与MCU单片机的输入端连接,所述的模数转换器ADC的输出端与MCU单片机的输入端连接,所述的数字模拟转换器的输入端与MCU单片机的输入端连接。
进一步,所述的开关量输入模块的输入端还连接控制按键。
进一步,所述的模数转换器的输入端还连接控制旋钮。
进一步,所述的CAN控制器采用SJA1000独立控制器。
进一步,所述的MCU单片机上还设有USB接口,主机通过USB接口与MCU单片机连接。
进一步,所述的MCU单片机采用STM32F107VCH7单片机,Cortex M3核心。
相对于现有技术,本发明所述的用于舰船电子设备的参数设定模块具有以下优势:
本发明基于硬件平台,从架构中的最底实现层CAN、USB、AD和DA等基础设备,用于完成基本的设备操作。
采用STM32F107VCH7单片机,USB接口及CAN接口可以满足设计要求,简单可靠,节省PCB部件空间;本发明保证了采集数据的准确性及效率,参数设定上,充分考虑MCU控制操作以及芯片的相应时间、继电器的动作时间,提高了人机交互操作时间效率;通过自定义按键来满足航海员的控制台特殊操作,方便了工作人员的操作;用户可通过主机直接观察到模块运行状态,同时根据实际操作需求采用按键和旋钮结合的控制手段,减少了人机交互时间,提高海上作业的效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
用于舰船电子设备的参数设定模块,包括主机、CAN控制器、MCU单片机、开关量输出模块,开关量输入模块、模数转换器ADC、数字模拟转换器DAC,所述的CAN控制器的输入端与MCU单片机的输出端连接,所述的CAN控制器的输出端与主机的输入端信号连接
所述的开关量输出模块的输入端和MCU单片机的输出端连接,所述的开关量输入模块的输出端与MCU单片机的输入端连接,所述的模数转换器ADC的输出端与MCU单片机的输入端连接,所述的数字模拟转换器的输入端与MCU单片机的输入端连接。
所述的开关量输入模块的输入端还连接控制按键;所述的模数转换器的输入端还连接控制旋钮;所述的CAN控制器采用SJA1000独立控制器。
使用本发明操作响应时间≤200ms:所述的MCU单片机采用STM32F107VCH7单片机,Cortex M3核心,MCU主频可达72MHz,硬件处理速度上足以满足要求,从中断响应开始,做按键去抖处理及数据采集,为保证采集数据的准确性,可采用采取多次数值取平均的方式,预留40ms时间,MCU做控制操作以及芯片的相应时间、继电器的动作时间满足20ms,所以人机交互操作时间在设计上应能满足在100ms以内。所述数字模拟转换器的模拟量输出要求4-20mA,且分辨率不低于10位;在选择所述的控制旋钮时,保证调节精度要求,满足分辨率不低于10位的模拟量输出。
MCU通过控制按键解析判断响应的按键,经过处理后,再由MCU控制所述的开关量输出模块,开关量输出采用触点输出,开关量输出采用控制继电器的方式输出,同时通过CAN总线和USB连接到主机端后,主机应用可以通过主机端的USB和CAN驱动获取设备录取数据或故障信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.用于舰船电子设备的参数设定模块,其特征在于:包括主机、CAN控制器、MCU单片机、开关量输出模块,开关量输入模块、模数转换器ADC、数字模拟转换器DAC,所述的CAN控制器的输入端与MCU单片机的输出端连接,所述的CAN控制器的输出端与主机的输入端信号连接;
所述的开关量输出模块的输入端和MCU单片机的输出端连接,所述的开关量输入模块的输出端与MCU单片机的输入端连接,所述的模数转换器ADC的输出端与MCU单片机的输入端连接,所述的数字模拟转换器的输入端与MCU单片机的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的用于舰船电子设备的参数设定模块,其特征在于:所述的开关量输入模块的输入端还连接控制按键。
3.根据权利要求1所述的用于舰船电子设备的参数设定模块,其特征在于:所述的模数转换器的输入端还连接控制旋钮。
4.根据权利要求1所述的用于舰船电子设备的参数设定模块,其特征在于:所述的CAN控制器采用SJA1000独立控制器。
5.根据权利要求1所述的用于舰船电子设备的参数设定模块,其特征在于:所述的MCU单片机上还设有USB接口,主机通过USB接口与MCU单片机连接。
6.根据权利要求1所述的用于舰船电子设备的参数设定模块,其特征在于:所述的MCU单片机采用STM32F107VCH7单片机,Cortex M3核心。
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