CN201548134U - 一种反馈式无线发射控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种反馈式无线发射控制器，技术特征在于包括遥控器和点火控制器；遥控器的键盘控制器联接遥控CPU和编码器，遥控控制器CPU联接显示器、遥控收发电平转换器和遥控双向通信模块；所述的点火控制器的点火双向通信模块联接译码器和点火收发电平转换电路，然后联接点火CPU，点火CPU联接升压电路、检测电路、点火发射电路、火箭通道转换控制电路和电源管理电路。本实用新型选用不同储能元件，选取不同储能电量，可适用于烟花爆竹燃放，爆破及火工品销毁等方面。具有适用性强，操作方便、安全等特点。

Description

一种反馈式无线发射控制器

技术领域

本实用新型涉及一种反馈式无线发射控制器，利用双向无线通信方式控制火箭检测和点火，具体是一种无线检测和控制火工系统点火的方法，以及一种反馈式无线发射控制系统。

背景技术

目前广泛采用有线控制发射器或是无线单向控制发射器，作为增雨防雹火箭、烟花爆竹或其它小型火箭及火工品的点火装置。采用有线装置进行点火时，一是作业的环境恶劣，电缆收放不方便，另外是火工品操作安全要求。目前无线遥控点火装置多是采用硬件编解码方式，这种编码技术，由硬件进行编码，电路制作较复杂，而且重码率高，易受其他无线设备干扰。现有的无线遥控装置是单向通信、单向控制，操作者只能发射指令，而不能了解火工系统的状态及点火指令执行情况，没有达到远距离遥控的目的。因此，需要一种能够反馈执行情况的无线发射控制器。

发明内容

为了避免现有技术的不足之处，本实用新型提出一种反馈式无线发射控制器，可适用于烟花爆竹燃放，爆破及火工品销毁等方面。

本实用新型的技术特征在于包括遥控器和点火控制器；所述的遥控器包括键盘控制器、编码器、遥控双向通信模块、遥控CPU、遥控收发电平转换电路及显示器，数据流联接关系为：键盘控制器将键盘按键的键盘信息输出至遥控CPU和编码器，遥控控制器CPU将该键盘信息输出至显示器，编码器对键盘信息进行编码，形成266位序列码通过遥控双向通信模块进行发射至点火控制器；遥控双向通信模块接收点火控制器的反馈信息并将该信息进行解调输出至遥控CPU，遥控CPU接收反馈信息并进行译码，并将该反馈信息输出至显示器；遥控收发电平转换器在遥控CPU的控制下输出低电平或高电平控制遥控双向通信模块；所述的点火控制器包括译码器、点火双向通信模块、点火CPU、点火收发电平转换电路、升压电路、检测电路、控制执行电路、点火发射电路、电源管理电路及通道转换电路，数据流联接关系为：点火双向通信模块将接收遥控器通过无线发射的266位序列码的调制信号进行解调后输出至译码器，将点火控制器的反馈信息进行GFSK调制进行无线发射反馈遥控器；译码器接收点火双向通信模块的键盘信息进行译码后输出至点火CPU；点火CPU接收译码器的键盘信息通过控制执行电路分别输出与点火CPU联接的升压电路、检测电路、点火发射电路、火箭通道转换控制电路和电源管理电路；点火收发电平转换电路在点火CPU的控制下输出低电平或高电平控制点火双向通信模块。

所述的键盘按键为：通道转换按键、检测按键、升压按键、点火按键、电源管理按键。

所述的编码器采用滚动编码器。

本实用新型的工作原理为：遥控器的编码器运用KEELOQ算法对键盘控制器的按键进行编码，组成266位的序列码，键盘控制器与遥控CPU连接，键盘控制器有按键按下时，遥控CPU控制收发电平转换的逻辑门从低电平转换为高电平，遥控双向通信模块由接收状态转换为发射状态，266位序列码经由遥控双向通信模块GFSK调制后，通过无线电波发送至空中，同时遥控CPU控制显示器显示按键信息；无线电波发送完，遥控CPU控制收发电平转换的逻辑门从高电平恢复低电平，由遥控双向通信模块接收点火控制器发送回的无线电波，接收到电波后，遥控双向通信模块将电波信号解调后，送至遥控CPU解码，并将解码信息通过显示器显示点火控制器执行情况。

点火控制器中点火双向通信模块从空中接收到遥控器发送的编码指令后，通过与遥控器编码器配对的解码器解码，解码信息传送给点火CPU，再经点火CPU控制执行电路，对应电路启动工作。解码为火箭通道转换信息时，火箭通道转换电路工作，转换至对应通道继电器吸合接通该通道线路；解码为检测信息时，A/D转换电路及检测电路工作，检测对应通道线路，并使升压点火电路停止工作，泄放储能电容的电能；解码为升压信息，升压电路启动工作，通过逆变电路将低电压升至高压后，经整流对储能电容充电，充电至额定电压，比较电路翻转控制逆变电路停止升压；当解码为发射信息时，点火发射电路根据检测和升压情况，输出高或低电平，当检测小于设定值，储能电容电压达到额定值，点火发射电路输出低电平，点火控制器由储能电容对火工系统放电，输出点火能量，使火工品点火；当检测大于设定值，或储能电容电压未达到额定值，点火发射电路输出高电平锁定，点火能量不能输出。解码为电源信息时，电源管理电路工作，切断或供给所有电路电源(除双向通信电路和解码器以外)。各部分电路将执行结果输送给点火CPU，点火CPU将识别码反馈数据位及校验码经7-bit编码构成反馈信息，控制点火收发电平转换的逻辑门从低电平转换为高电平，点火双向通信模块由接收状态转换为发射状态，反馈信息由点火双向通信模块进行GFSK调制后，发送至空中，由遥控器接收显示。

本实用新型提出的一种反馈式无线发射控制器，采取的双向无线通信、KEELOQ滚动编码技术、储能元件充放电点火方式以及点火发射自锁技术，有效的保证了火工系统操作安全和方便性，防止其它系统干扰而出现误触发和误发火现象，反馈式无线控制，使得操作者明了火工系统和执行状态，真正达到无线控制目的。该实用新型选用不同储能元件，选取不同储能电量，可适用于烟花爆竹燃放，爆破及火工品销毁等方面。具有适用性强，操作方便、安全等特点。

附图说明

图1：本实用新型的遥控器原理框图

图2：本实用新型的点火控制器原理框图

图3：遥控器的编码及通信电路

图4：点火控制器的译码及通信电路

图5：点火控制器的升压电路及点火发射电路

具体实施方式

现结合实施例、附图对本实用新型作进一步描述：

本实施例包括遥控器和点火控制器两部分，两部分之间通过无线电波进行指令控制和数据传输。遥控器包括键盘控制器、编码器、双向通信模块、CPU、收发电平转换电路及显示器。点火控制器包括解码器、双向通信模块、CPU、收发电平转换电路、升压点火电路、检测电路、A/D转换电路、控制执行电路、点火发射自锁电路、电源管理电路及通道转换电路。

图3中，U2为编码芯片HCS301，U3为双向通信模块UM12，U1为CPU，launch等7个按键对应遥控器发射、升压等7个按键，TX为编码信号输出。

图4中U1为解码器，U2为双向通信模块UM12，TXC为通信模块发射接收转化控制端，高电平为发射状态，低电平为接收状态，INT0为解码成功输出，CD0～CD3为解码数据输出，U3为CPU。

图5中CD0～CD3为解码器数据输出，RLY3为双刀双掷继电器，控制升压电路工作，C302为储能电容，R211为检测阀值调节器，R312为点火电压调节器，Z301为点火电压基准稳压管，RLY4为点火控制继电器，TDG为通道输出公共端。DATAD为检测线路电压输入端，IGC与单片机输入口连接，为升压及检测自锁阀值输入。

储能元件为1000uF/250V电容，控制距离50m，共4个点火发射通道。自锁检测电阻15Ω，点火电压85V。

点火电压基准稳压管Z301选3V稳压管，点火电压调节器R312电位器选5k。检测阀值调节器R211电位器选10k，调节R211使检测阀值为15Ω。

遥控器原理框图如图1所示，采用滚动编码器HCS301，编码位数266位，编码器4个数据位经过组合后对遥控器键盘控制器的7个按键进行编码，通信电路为UM12双向数据通信模块，如图3所示。遥控器以CPU 89C51为核心，由逻辑与门及继电器构成收发电平转换及控制电路。显示器选用液晶汉显MG12864，也可选用字符或其他形式显示器。遥控器按键分别控制通道、检测、升压点火、发射。

点火控制器原理框图如图2所示，采用滚动译码器TDH6301与编码器配对，4个译码数据端口通过组合与CPU 89C51联合分别控制电源、检测、升压点火、通道转换及点火自锁电路，控制执行电路由逻辑电路、光电耦合器及继电器构成，联合CPU共同进行各部分电路的控制转换。点火控制器各部分电路的电源供给由电源管理电路统一控制，待机状态时，除通信和解码以外所有电路电源切断，实现安全和节电目的，需要进行作业时，由遥控器电源键给出指令，控制所有电路接通电源。译码和通信电路如图4所示。

点火控制器升压点火电路如图5所示，由升压变压器、稳流电路、逻辑非门构成的逆变电路对储能电容C302充电，由比较器控制场效应管导通截止，达到预设点火电压，点火发射时，图5中继电器RLY4吸合，电容对某接通通道放电，该通道火工系统获得能量点火，停止升压点火过程，继电器RLY3常开断开，常闭吸合，停止升压，电容能量通过泄放电阻R315对地放电释放能量。图5中U302D比较器与R208～R212电阻，U302A和U114与非门构成点火自锁电路，当线路电阻超过设置阀值或点火电压未到设置阀值时，点火发射自锁电路保持高电平锁定，点火能量不能输出。

进行增雨防雹作业时，连接点火控制器和增雨防雹火箭发射架电缆，4枚防雹火箭上架后，分别由控制器1～4通道进行检测和提供点火能量，控制4枚火箭点火发射。拉出伸缩天线，打开控制盒电源开关，人员撤离至50m之外，打开遥控器电源。

Claims (3)

1.一种反馈式无线发射控制器，其特征在于包括遥控器和点火控制器；所述的遥控器包括键盘控制器、编码器、遥控双向通信模块、遥控CPU、遥控收发电平转换电路及显示器，数据流联接关系为：键盘控制器将键盘按键的键盘信息输出至遥控CPU和编码器，遥控控制器CPU将该键盘信息输出至显示器，编码器对键盘信息进行编码，形成266位序列码通过遥控双向通信模块进行发射至点火控制器；遥控双向通信模块接收点火控制器的反馈信息并将该信息进行解调输出至遥控CPU，遥控CPU接收反馈信息并进行译码，并将该反馈信息输出至显示器；遥控收发电平转换器在遥控CPU的控制下输出低电平或高电平控制遥控双向通信模块；所述的点火控制器包括译码器、点火双向通信模块、点火CPU、点火收发电平转换电路、升压电路、检测电路、控制执行电路、点火发射电路、电源管理电路及通道转换电路，数据流联接关系为：点火双向通信模块将接收遥控器通过无线发射的266位序列码的调制信号进行解调后输出至译码器，将点火控制器的反馈信息进行GFSK调制进行无线发射反馈遥控器；译码器接收点火双向通信模块的键盘信息进行译码后输出至点火CPU；点火CPU接收译码器的键盘信息通过控制执行电路分别输出与点火CPU联接的升压电路、检测电路、点火发射电路、火箭通道转换控制电路和电源管理电路；点火收发电平转换电路在点火CPU的控制下输出低电平或高电平控制点火双向通信模块。

2.根据权利要求1所述的反馈式无线发射控制器，其特征在于：所述的键盘按键为：通道转换按键、检测按键、升压按键、点火按键、电源管理按键。

3.根据权利要求1所述的反馈式无线发射控制器，其特征在于：所述的编码器采用滚动编码器。

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