CN110930828A

CN110930828A - 莫尔斯码自动发报机

Info

Publication number: CN110930828A
Application number: CN201911157614.XA
Authority: CN
Inventors: 任成娟
Original assignee: Baoji University of Arts and Sciences
Current assignee: Baoji University of Arts and Sciences
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2020-03-27

Abstract

一种莫尔斯码自动发报机，包括发报机主机和配套电台，所述的发报机主机包括电源模块、报文输入模块、电台驱动模块、程序及参数注入模块、供电及报文读取模块、数据处理及存储模块、面板模块，所述的电源模块、报文输入模块、程序及参数注入模块输出端接数据处理及存储模块，数据处理及存储模块的输出端接供电及报文读取模块、电台驱动模块、面板模块；本发明设计合理、结构简单、系统可靠性高、可生产性强、操作方便，可推广应用到发报设备技术领域。

Description

莫尔斯码自动发报机

技术领域

本发明属于发报机设备或装置技术领域，具体涉及到一种莫尔斯码自动发报机。

背景技术

根据一线报务员需求，为提高莫尔斯码发报准确性和简便性，自行研制了莫尔斯码自动发报机。

莫尔斯码自动发报机能自动将键盘或电脑端软件输入的码字翻译成莫尔斯码，抗噪声、抗干扰能力强。采用与电传拍发相统一的键盘发报，直接在键盘上输入数码及字码，自动发报机会自动将码字翻译成莫尔斯码并输出至电台，同时也具有在计算软件中发报的功能，电脑端软件读取到事先存储好的TXT报文，当报务员点击发送按键时码字就会发送给自动发报机，由自动发报机翻译成莫尔斯码后输出至电台。自动发报机输出的莫尔斯码点划均匀、速度可调，与电子键相比更易操作，勤务用语设置快捷键，可自动将待发送信息转为莫尔斯码，避免繁琐的手键操作，减少作战人员训练时间。设备内部可存储报文，用于值勤训练发报和单机抄报训练。可实时反馈报文数据，便于值勤人员掌握发报质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种设计合理、结构简单、系统可靠性高、可生产性强、操作方便的莫尔斯码自动发报机。

解决上述技术问题采用的技术方案是：所述的发报机主机包括电源模块、报文输入模块、电台驱动模块、程序及参数注入模块、供电及报文读取模块、数据处理及存储模块、面板模块，所述的电源模块、报文输入模块、程序及参数注入模块输出端接数据处理及存储模块，数据处理及存储模块的输出端接供电及报文读取模块、电台驱动模块、面板模块。

本发明的面板模块包括控制处理单元和人机交互单元，所述的控制处理单元包括显示电路、RS232接口电路、蜂鸣器驱动电路、主控制器电路、功能键及键盘处理电路、模式选择电路、指示灯驱动电路、开关电路，主控制器电路的输出端接显示电路、蜂鸣器驱动电路、指示灯驱动电路的输入端，RS232接口电路与主控制器电路相连接并接PC端通信接口，开关电路、功能键及键盘处理电路、模式选择电路的输出端接主控制器电路的输入端。

本发明的主控制器电路为：集成电路U1的2脚和3脚接RS232接口电路、5 脚和11脚接功能键及键盘处理电路、28脚和27脚接显示电路、18脚接蜂鸣器驱动电路、17脚接接电台驱动模块、14～16脚接模式选择电路，集成电路U1的型号为ATMEGA28P；

所述的显示电路为：显示屏LCD1602的7脚和8脚分别接集成电路U1的27脚和28脚、1脚接蜂鸣器驱动电路、2脚接地；

所述的蜂鸣器驱动电路为:开关SW3的1一端接集成电路U1的18脚、另一端接蜂鸣器BUZ1的一端，蜂鸣器BUZ1的另一端通过电阻R2接地；

所述的模式选择电路为：开关SW4的一端接地、另一端接集成电路U1的14脚并通过电阻R5接地，开关SW5的一端接地、另一端接集成电路U1的15脚并通过电阻R4接地，开关SW6的一端接地、另一端接集成电路U1的16脚并通过电阻R3 接地；

所述的RS232接口电路为：RS232接口的3脚和2脚分别接集成电路U1的2 脚和3脚，RS232接口与PC端通信接口相连接，RS232接口的型号为COMPIM；

所述的开关电路为：开关SW1的一端接地、另一端通过电阻R6接地并接集成电路U1的4脚。

本发明的电源模块包括滤波电路、电源开关控制电路、电压转换电路，所述的滤波电路包括电压浪涌保护电路及纹波滤波电路；所述的电源开关控制电路包括极性反接保护电路和发报机的电源开关控制电路；所述的电压转换电路由单片开关控制电路将9V直流电压转换为±5VDC、+3.3VDC几路电压，经过输出端整流滤波电路及线性稳压电路将输出电压稳定在所需的电压上。

本发明的报文输入模块包括手键输入模块和键盘输入模块，所述的手键输入模块的输出的信号经过输入放大模块进行波形检测，经过波形检测的信号由主控制器电路的输出端输入电台和蜂鸣器驱动电路；所述的键盘输入模块的输出信号经过输入方大模块进行字符匹配和莫尔斯码转换，经过字符匹配的信号由主控制器电路的输出端输入显示电路，经过莫尔斯码转换的信号由主控制器电路的输出端输入电台和蜂鸣器驱动电路。

本发明的电台驱动模块由主控制器电路输出的莫尔斯码对应的方形波驱动具有高频特性的固态继电器，并由固态继电器驱动电台。

本发明的程序及参数注入模块由主控制器电路的USB接口实现与上位机通信，上位机将发报机的程序和参数写入主控制器电路。

本发明的数据处理及存储模块包括手键输入处理模块、键盘及快捷键输入处理模块、莫尔斯码字符对照表、USB驱动控制模块、输出波形时序控制模块；所述的手键输入处理模块包括波形存储、莫尔斯码识别、字符查表程序，所述的键盘及快捷键输入处理模块包括字符信息存储、莫尔斯查表；所述的手键输入信号送入波形存储模块后输出至电台，输入的信号由莫尔斯码字符对照表得到对应的莫尔斯码，进行莫尔斯码识别将对应的波形信息输出至电台或经过字符查表程序模块输送至显示器；键盘输入信号送入字符信息存储模块后进行莫尔斯查表，由莫尔斯码字符对照表得到对应的莫尔斯码，莫尔斯码对应的波形信息由输出波形时序控制模块输送至电台或由USB驱动控制模块输送至USB设备。

本发明相比于现有技术具有以下优点：

相比于现在的莫尔斯码输入，更加形象化处理信息，降低了对发报人员的能力要求；使得发报这个专业性很强的工作，人人可以操作，减少了对专业人员的依赖程度；效率极大的提高。

附图说明

图1是本发明发报机的电气原理方框图。

图2是本发明面板模块电气原理方框图。

图3是本发明面板模块电子线路原理图。

图4是报文输入模块电气原理方框图。

图5是数据处理及存储模块电气原理方框图。

图6是本发明的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本发明一种莫尔斯码自动发报机，包括发报机主机和配套电台，所述的发报机主机包括电源模块、报文输入模块、电台驱动模块、程序及参数注入模块、供电及报文读取模块、数据处理及存储模块、面板模块，所述的电源模块、报文输入模块、程序及参数注入模块输出端接数据处理及存储模块，数据处理及存储模块的输出端接供电及报文读取模块、电台驱动模块、面板模块；电源模块安装于发报机主机右侧面板；本发明的面板模块包括显示屏、按键、开关、指示灯，安装在前面板上，其余接口模块均集成于一块印制板上，安装于机箱底部，电脑端软件可安装在普通的计算机上，实现计算机读取TXT报文，发送码字给发报机以驱动电台实现莫尔斯码通信，发报机主机的接口布局方面，将常用LCD显示器、快捷键及发送速度调节、快捷键设置等功能按钮布置于前面板上；不经常插拔的MicroUSB 接口、手键接口、电台接口、键盘接口、程序及参数注入接口布置于机箱左侧面板上，不需插拔的蜂鸣器集成于电路板上，这样的布局符合人机工程设计，方便操作。

在图2、6中，面板模块包括控制处理单元和人机交互单元，人机交互单元包括单片机在三种发报工作模式(包括手键发报、窗口文本发报、快捷键发报)下将字码和数码信息转化为莫尔斯码送至电台接口D11的同时，将相应码字信息在显示器上同步显示，为方便值勤人员初步判断发报效果，将发送的莫尔斯码送至蜂鸣器驱动口D12，便于判断。面板模块上留有信息交互的RS232接口，与电脑端软件进行交互，可以接收电脑端软件发送过来的报文，并翻译成莫尔斯码并用电台发送出去，显示器可以为报务员提供发报机的模式、速度、码字等信息。

所述的控制处理单元包括显示电路、RS232接口电路、蜂鸣器驱动电路、主控制器电路、功能键及键盘处理电路、模式选择电路、指示灯驱动电路、开关电路，主控制器电路的输出端接显示电路、蜂鸣器驱动电路、指示灯驱动电路的输入端， RS232接口电路与主控制器电路相连接并接PC端通信接口，开关电路、功能键及键盘处理电路、模式选择电路的输出端接主控制器电路的输入端。

在图3中，本实施例的的主控制器电路包括集成电路U1，集成电路U1的型号为ATMEGA28P；集成电路U1的2脚和3脚接RS232接口电路、5脚和11脚接功能键及键盘处理电路、28脚和27脚接显示电路、18脚接蜂鸣器驱动电路、17脚接脚电台驱动模块、14～16脚接模式选择电路，本电路对面板的输入信号进行收集、处理，控制发报机正常工作。

本实施例的显示电路由显示屏LCD1602构成，显示屏LCD1602的7脚和8脚分别接集成电路U1的27脚和28脚、1脚接蜂鸣器驱动电路、2脚接地；本电路显示发报机的模式、速度、码字等信息。

本实施例的蜂鸣器驱动电路由开关SW3、蜂鸣器BUZ1、开关SW3的1一端接集成电路U1的18脚、另一端接蜂鸣器BUZ1的一端，蜂鸣器BUZ1的另一端通过电阻 R2接地；

本实施例的模式选择电路由开关SW4～SW6、电阻R3～电阻R5连接构成，开关 SW4的一端接地、另一端接集成电路U1的14脚并通过电阻R5接地，开关SW5的一端接地、另一端接集成电路U1的15脚并通过电阻R4接地，开关SW6的一端接地、另一端接集成电路U1的16脚并通过电阻R3接地；本电路可设置发报机的三种工作模式。

本实施例的RS232接口电路为：RS232接口的3脚和2脚分别接集成电路U1 的2脚和3脚，RS232接口与PC端通信接口相连接，RS232接口的型号为COMPIM；

本实施例的开关电路由开关SW1、电阻R6连接构成，开关SW1的一端接地、另一端通过电阻R6接地并接集成电路U1的4脚；控制发报机的开关机；控制电台的开关机。

本实施例的功能键及键盘处理电路具有控制发报速度及复位等功能，本实施例的指示灯驱动电路包括发送状态指示灯：双色指示灯，待机状态时指示灯熄灭；发送报文时指示灯为绿色；未发送报文时指示灯为黄色；故障指示灯：单色指示灯，电台发生故障时指示灯点为红色。

所述的电源模块包括滤波电路、电源开关控制电路、电压转换电路，所述的滤波电路包括电压浪涌保护电路及纹波滤波电路；所述的电源开关控制电路包括极性反接保护电路和发报机的电源开关控制电路；所述的电压转换电路由单片开关控制电路将9V直流电压转换为±5VDC、+3.3VDC几路电压，经过输出端整流滤波电路及线性稳压电路将输出电压稳定在所需的电压上；每路开关控制电路都通过同步信号将开关频率锁定在同一频率上，减少了开关电源的干扰。模拟电路和数字电路的 +5V、+3.3V电压通过线性稳压器和滤波电路隔离，以减少各模块之间的串扰。

在图4中，本实施例的报文输入模块包括手键输入模块和键盘输入模块，所述的手键输入模块的输出的信号经过输入放大模块进行波形检测，经过波形检测的信号由主控制器电路的输出端输入电台和蜂鸣器驱动电路；所述的键盘输入模块的输出信号经过输入方大模块进行字符匹配和莫尔斯码转换，经过字符匹配的信号由主控制器电路的输出端输入显示电路，经过莫尔斯码转换的信号由主控制器电路的输出端输入电台和蜂鸣器驱动电路。

本实施例的电台驱动模块由主控制器电路输出的莫尔斯码对应的方形波驱动具有高频特性的固态继电器，并由固态继电器驱动电台，从而实现高码率下长时间工作的需求。

本实施例的程序及参数注入模块由主控制器电路的USB接口实现与上位机通信，上位机将发报机的程序和参数写入主控制器电路。

本实施例的供电模块为：发报机的电源模块对输入的+3V—+9V电源进行稳压滤波处理后，为主控制器电路提供稳定的5V电源，同时也可通过MicroUSB接口线，电脑端可为发报机提供稳定的5V直流供电。

在图5中，本实施例的数据处理及存储模块包括手键输入处理模块、键盘及快捷键输入处理模块、莫尔斯码字符对照表、USB驱动控制模块、输出波形时序控制模块；手键输入处理模块工作时，采样波形并进行相应存储。键盘及快捷键输入时，根据获得的扫描码得到字符信息并根据莫尔斯码-字符对照表查表得到对应的莫尔斯码，电台及蜂鸣器接口接收到发来的莫尔斯码后，根据莫尔斯码得到相应波形的输出信息并在输出波形时序控制模块作用下转换为实际输出波形至电台。

所述的手键输入处理模块包括波形存储、莫尔斯码识别、字符查表程序，所述的键盘及快捷键输入处理模块包括字符信息存储、莫尔斯查表；所述的手键输入信号送入波形存储模块后输出至电台，输入的信号由莫尔斯码字符对照表得到对应的莫尔斯码，进行莫尔斯码识别将对应的波形信息输出至电台或经过字符查表程序模块输送至显示器；键盘输入信号送入字符信息存储模块后进行莫尔斯查表，由莫尔斯码字符对照表得到对应的莫尔斯码，莫尔斯码对应的波形信息由输出波形时序控制模块输送至电台或由USB驱动控制模块输送至USB设备。

本发明为了防止电磁场从前后盖板接缝处泄露或对发报机电路及配套电台进行干扰，机箱外壳采用压铸铝合金，金属接触面不喷漆并做导电氧化处理使其具有优良的导电性能；对单元板上的干扰源及被干扰源用独立的小屏蔽盒进行屏蔽；输入、输出插座法兰盘加装导电衬垫保证其接触良好；与外接设备连接时采用屏蔽电缆。

本发明所有的数字信号传递尽量采用低电平传输；数字电路接口使用端接匹配电阻，降低由于反射而产生的脉冲干扰辐射；选取时钟频率时，尽量避开易产生干扰的频率点，机箱内部时钟源尽量统一单一时钟源，通过分频电路产生各单元电路所需的各种时钟。

本发明的工作原理如下：

在图6中，通过集成的MicroUSB电路，PC机将相应的自动发报程序及相关参数注入程序板上的处理器中。

开机后检测各模块功能是否正常，在前面板显示屏上给出开机自检结果，自检失败给出报警信息，自检成功后，使用前面板上的模式选择按钮可选择键盘自动发报、抄报练习、手键发报三种发报模式之一，在键盘自动发报模式下可连接电脑端软件，实现窗口文本自动发送。在键盘自动发报模式中，发报机读取到PS2键盘的按键，处理器通过查表得到码字对应的莫尔斯码。码字信息通过A4、A5口在显示器上进行显示，莫尔斯码则送至D11口、D12口。抄报训练模式下可按键对发报机存储的报底进行翻页，按开始键可开始发送报底，报务员可以进行抄报训练，按加速和减速键可以加快或放慢速度。手键发送模式下，莫尔斯电码的点、划用持续时间不同的高电平表示，发送间隔为低电平，点、划及间隔的持续时间由报务员自行把握。发送的信号经电压放大及功率放大后，程序板通过D2口读取手键输入，同时驱动蜂鸣器和电台。自动发报机收录了常用的多种勤务用语，对应于键盘上指定的按键，在键盘自动发报和手键发报模式下都可以通过按下指定的按键来方便的输入勤务用语，同时显示器上显示该勤务用语。D11口接收到三种发报方式发送的莫尔斯码，通过继电器进行功率放大后送入电台，完成莫尔斯码发报过程。D12口数据通过功率放大，驱动蜂鸣器。

Claims

1.一种莫尔斯码自动发报机，包括发报机主机和配套电台，其特征在于：所述的发报机主机包括电源模块、报文输入模块、电台驱动模块、程序及参数注入模块、供电及报文读取模块、数据处理及存储模块、面板模块，所述的电源模块、报文输入模块、程序及参数注入模块输出端接数据处理及存储模块，数据处理及存储模块的输出端接供电及报文读取模块、电台驱动模块、面板模块。

2.根据权利要求1所述的莫尔斯码自动发报机，其特征在于：所述的面板模块包括控制处理单元和人机交互单元，所述的控制处理单元包括显示电路、RS232接口电路、蜂鸣器驱动电路、主控制器电路、功能键及键盘处理电路、模式选择电路、指示灯驱动电路、开关电路，主控制器电路的输出端接显示电路、蜂鸣器驱动电路、指示灯驱动电路的输入端，RS232接口电路与主控制器电路相连接并接PC端通信接口，开关电路、功能键及键盘处理电路、模式选择电路的输出端接主控制器电路的输入端。

3.根据权利要求2所述的莫尔斯码自动发报机，其特征在于所述的主控制器电路为：集成电路U1的2脚和3脚接RS232接口电路、5脚和11脚接功能键及键盘处理电路、28脚和27脚接显示电路、18脚接蜂鸣器驱动电路、17脚接接电台驱动模块吗、14～16脚接模式选择电路，集成电路U1的型号为ATMEGA28P；

所述的模式选择电路为：开关SW4的一端接地、另一端接集成电路U1的14脚并通过电阻R5接地，开关SW5的一端接地、另一端接集成电路U1的15脚并通过电阻R4接地，开关SW6的一端接地、另一端接集成电路U1的16脚并通过电阻R3接地；

所述的RS232接口电路为：RS232接口的3脚和2脚分别接集成电路U1的2脚和3脚，RS232接口与PC端通信接口相连接，RS232接口的型号为COMPIM；

4.根据权利要求1所述的莫尔斯码自动发报机，其特征在于：所述的电源模块包括滤波电路、电源开关控制电路、电压转换电路，所述的滤波电路包括电压浪涌保护电路及纹波滤波电路；所述的电源开关控制电路包括极性反接保护电路和发报机的电源开关控制电路；所述的电压转换电路由单片开关控制电路将9V直流电压转换为±5VDC、+3.3VDC几路电压，经过输出端整流滤波电路及线性稳压电路将输出电压稳定在所需的电压上。

5.根据权利要求2所述的莫尔斯码自动发报机，其特征在于：所述的报文输入模块包括手键输入模块和键盘输入模块，所述的手键输入模块的输出的信号经过输入放大模块进行波形检测，经过波形检测的信号由主控制器电路的输出端输入电台和蜂鸣器驱动电路；所述的键盘输入模块的输出信号经过输入方大模块进行字符匹配和莫尔斯码转换，经过字符匹配的信号由主控制器电路的输出端输入显示电路，经过莫尔斯码转换的信号由主控制器电路的输出端输入电台和蜂鸣器驱动电路。

6.根据权利要求2所述的莫尔斯码自动发报机，其特征在于：所述的电台驱动模块由主控制器电路输出的莫尔斯码对应的方形波驱动具有高频特性的固态继电器，并由固态继电器驱动电台。

7.根据权利要求2所述的莫尔斯码自动发报机，其特征在于：所述的程序及参数注入模块由主控制器电路的USB接口实现与上位机通信，上位机将发报机的程序和参数写入主控制器电路。

8.根据权利要求1所述的莫尔斯码自动发报机，其特征在于：所述的数据处理及存储模块包括手键输入处理模块、键盘及快捷键输入处理模块、莫尔斯码字符对照表、USB驱动控制模块、输出波形时序控制模块；所述的手键输入处理模块包括波形存储、莫尔斯码识别、字符查表程序，所述的键盘及快捷键输入处理模块包括字符信息存储、莫尔斯查表；所述的手键输入信号送入波形存储模块后输出至电台，输入的信号由莫尔斯码字符对照表得到对应的莫尔斯码，进行莫尔斯码识别将对应的波形信息输出至电台或经过字符查表程序模块输送至显示器；键盘输入信号送入字符信息存储模块后进行莫尔斯查表，由莫尔斯码字符对照表得到对应的莫尔斯码，莫尔斯码对应的波形信息由输出波形时序控制模块输送至电台或由USB驱动控制模块输送至USB设备。