CN201795734U - 一种采用曼彻斯特编码技术的数码电子雷管起爆器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种采用曼彻斯特编码技术的数码电子雷管起爆器，包括微处理器控制单元、实时时钟、电源管理单元、存储单元、显示单元、通用输入/输出接口及外壳。所述数码电子雷管起爆器还包括编解码单元，用于实现数字信号的曼彻斯特编码与解码。所述数码电子雷管起爆器通过所述编解码单元对所要发送的数据进行曼彻斯特编码，然后发送给数码电子雷管。所述数码电子雷管起爆器接收到来自数码电子雷管的数据后，首先通过所述编解码单元对接收到的数据进行曼彻斯特解码。
Description
技术领域
本实用新型涉及火工品通信技术领域，特别涉及一种采用曼彻斯特编码技术的数码电子雷管起爆器。
背景技术
现有的数码电子雷管与起爆器之间的通信一般采用直传数据的方式，其抗干扰能力差，误码率高，传输数据不可靠，存在很大的安全隐患。
如果起爆器传输给数码电子雷管的数据发生误码，可能造成数码电子雷管的错误起爆。如：延时时间错误，没到延时时间的数码电子雷管起爆了，延时时间已过的数码电子雷管没有起爆；雷管ID信息错误，不该起爆的数码电子雷管起爆了，该起爆的数码电子雷管没有起爆，等。
如果数码电子雷管传输给起爆器的数据发生误码，那么有两种情况：一、该误码发生在数码电子雷管起爆前，起爆器采集的数码电子雷管的状态、位置等信息发生错误，可能造成操作员对数码电子雷管的状态、位置等信息做出错误的判断，以致发出错误的操作命令；二、该误码发生在数码电子雷管起爆后，起爆器采集的数码电子雷管的起爆状况信息发生错误，如哪个数码电子雷管起爆了、哪个数码电子雷管没有起爆，各个数码电子雷管的爆破效果等发生错误，可能造成操作员对爆破结果作出错误的判断，在这种情况下，如果操作员需要进入爆破区，将会存在很大的风险。
发明内容
本实用新型的目的是解决数码电子雷管与起爆器之间的通信采用直传数据的方式抗干扰能力差、误码率高、传输数据不可靠的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种采用曼彻斯特编码技术的数码电子雷管起爆器，包括微处理器控制单元、实时时钟、电源管理单元、存储单元、显示单元、通用输入/输出接口及外壳。
所述微处理器控制单元是所述数码电子雷管起爆器的核心部件，与所述数码电子雷管起爆器的其它组成模块相连接，协调各模块进行工作。
所述实时时钟为所述数码电子雷管起爆器提供时间信息。
所述电源管理单元为所述数码电子雷管起爆器各组成模块供电。
所述存储单元由所述微处理器控制单元控制，存储所需数据。
所述显示单元用于显示所述数码电子雷管起爆器的状态以及操作员提示信息。
所述通用输入/输出接口是所述数码电子雷管起爆器与外界交互的接口。
所述外壳是所述数码电子雷管起爆器各组成模块的载体，各组成模块都固定于外壳内部，外壳坚硬、抗损能力强，用于抵抗外部恶劣环境。
所述数码电子雷管起爆器还包括编解码单元，用于实现数字信号的曼彻斯特编码与解码。
所述数码电子雷管起爆器通过所述编解码单元对所要发送的数据进行曼彻斯特编码，然后发送给数码电子雷管。
所述数码电子雷管起爆器接收到来自数码电子雷管的数据后，首先通过所述编解码单元对接收到的数据进行曼彻斯特解码。
所述曼彻斯特编码，其编码规则是：每个码元的中间有一电平跳变，既作时钟信号，又作数据信号，从高到低跳变表示“0”，从低到高跳变表示“1”。
所述曼彻斯特编码，其编码规则是：每个码元的中间有一电平跳变，既作时钟信号，又作数据信号，从高到低跳变表示“1”，从低到高跳变表示“0”。
所述编解码单元可实现差分曼彻斯特编码与解码。
所述差分曼彻斯特编码，其编码规则是：每个码元的中间有一个电平跳变，作为时钟信号；每个码元开始时有无电平跳变作为数据信号，有跳变表示“0”，无跳变表示“1”。
所述曼彻斯特编码与所述差分曼彻斯特编码采用可编程逻辑器件实现。
由上述技术方案可知，本实用新型通过对数码电子雷管起爆器与数码电子雷管之间的通信数据采用曼彻斯特编码的方式，具有以下有益效果：
1、抗干扰性强、误码率低、传输数据可靠；
2、简单、容易识别。
附图说明
图1为本实用新型所述数码电子雷管起爆器的示意图；
图2为本实用新型所述曼彻斯特编码的波形图；
图3为本实用新型所述曼彻斯特编码的波形图；
图4为本实用新型所述差分曼彻斯特编码的波形图；
图5为本实用新型所述曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码的波形对比图。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型所述数码电子雷管起爆器的示意图。
本实用新型提供一种采用曼彻斯特编码技术的数码电子雷管起爆器，包括微处理器控制单元10、实时时钟11、电源管理单元12、存储单元13、显示单元14、通用输入/输出接口15及外壳16。
所述微处理器控制单元10是所述数码电子雷管起爆器的核心部件，与所述数码电子雷管起爆器的其它组成模块相连接，协调各模块进行工作。
所述实时时钟11为所述数码电子雷管起爆器提供时间信息。
所述电源管理单元12为所述数码电子雷管起爆器各组成模块供电。
所述存储单元13由所述微处理器控制单元控制，存储所需数据。
所述显示单元14用于显示所述数码电子雷管起爆器的状态以及操作员提示信息。
所述通用输入/输出接口15是所述数码电子雷管起爆器与外界交互的接口。
所述外壳16是所述数码电子雷管起爆器各组成模块的载体，各组成模块都固定于外壳内部，外壳坚硬、抗损能力强，用于抵抗外部恶劣环境。
所述数码电子雷管起爆器还包括编解码单元17，用于实现数字信号的曼彻斯特编码与解码。
所述数码电子雷管起爆器通过所述编解码单元17对所要发送的数据进行曼彻斯特编码，然后发送给数码电子雷管。
所述数码电子雷管起爆器接收到来自数码电子雷管的数据后，首先通过所述编解码单元17对接收到的数据进行曼彻斯特解码。
曼彻斯特编码用电压的跳变表示“0”和“1”，规定在每个码元的中间发生跳变，接收端可将此跳变提取出来作为同步信号，所以这种编码也称为自同步码(Self-Synchronizing Code)。
如图2所示，为本实用新型所述曼彻斯特编码的波形图，其编码规则是，每个码元的中间有一跳变，既作时钟信号，又作数据信号，从高到低跳变表示“0”，从低到高跳变表示“1”。
如图3所示，为本实用新型所述曼彻斯特编码的波形图，其编码规则是，每个码元的中间有一跳变，既作时钟信号，又作数据信号，从高到低跳变表示“1”，从低到高跳变表示“0”。
在曼彻斯特编码中，用电压跳变的相位不同来区分1和0，即用正的电压跳变表示0，用负的电压跳变表示1。因此，这种编码也称为相位编码。由于跳变都发生在每个码元的中间，接收端可以方便地利用它作为位同步时钟，因此，这种编码也称为自同步编码。
所述编解码单元可实现差分曼彻斯特编码与解码。如图4所示，为本实用新型所述差分曼彻斯特编码的波形图，其编码规则是：每个码元的中间有一个电平跳变，作为时钟信号；每个码元开始时有无电平跳变作为数据信号，有跳变表示“0”，无跳变表示“1”。
换一种说法，所述差分曼彻斯特编码的编码规则是：若码元为“1”，则其前半个码元的电平与上一码元的后半个码元的电平一样；若码元为“0”，则其前半个码元的电平与上一码元的后半个码元的电平相反。不论码元是“1”或“0”，在每个码元的中间时刻，都有一次电平跳变。
如图5所示，为本实用新型所述曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码的波形对比图。所述曼切斯特编码与所述差分曼切斯特编码是原理基本相同的两种编码，后者是前者的改进。他们的特征是在每个码元中都带有位同步时钟，因此一次传输可以允许有很长的数据位。
所述曼彻斯特编码与所述差分曼彻斯特编码，将时钟与数据包含在数据流中，传输数据的同时，也将时钟同步信号一起传输给接收方；而且曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码的每个码元都是用不同电平的两个半位来表示的，因此始终保持直流的平衡，不会造成直流的累积；因此，曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码具有自同步能力和良好的抗干扰性能。
所述曼彻斯特编码与所述差分曼彻斯特编码采用可编程逻辑器件实现，如CPLD、FPGA。
Claims (6)
1.一种采用曼彻斯特编码技术的数码电子雷管起爆器，包括微处理器控制单元、实时时钟、电源管理单元、存储单元、显示单元、通用输入/输出接口及外壳，其特征在于：所述数码电子雷管起爆器还包括编解码单元，用于实现数字信号的曼彻斯特编码与解码；所述数码电子雷管起爆器通过所述编解码单元对所要发送的数据进行曼彻斯特编码，然后发送给数码电子雷管；所述数码电子雷管起爆器接收到来自数码电子雷管的数据后，首先通过所述编解码单元对接收到的数据进行曼彻斯特解码。
2.根据权利要求1所述的数码电子雷管起爆器，其特征在于：
所述编解码单元可实现差分曼彻斯特编码与解码。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的数码电子雷管起爆器，其特征在于：
所述曼彻斯特编码与所述差分曼彻斯特编码采用可编程逻辑器件实现。
4.根据权利要求1所述的数码电子雷管起爆器，其特征在于：
所述微处理器控制单元是所述数码电子雷管起爆器的核心部件，与所述数码电子雷管起爆器的其它组成模块相连接，协调各模块进行工作；
所述实时时钟为所述数码电子雷管起爆器提供时间信息；
所述电源管理单元为所述数码电子雷管起爆器各组成模块供电。
5.根据权利要求1所述的数码电子雷管起爆器，其特征在于：
所述存储单元由所述微处理器控制单元控制，存储所需数据；
所述显示单元用于显示所述数码电子雷管起爆器的状态以及操作员提示信息。
6.根据权利要求1所述的数码电子雷管起爆器，其特征在于：
所述通用输入/输出接口是所述数码电子雷管起爆器与外界交互的接口；
所述外壳是所述数码电子雷管起爆器各组成模块的载体，各组成模块都固定于外壳内部。
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|---|---|---|---|---|
| CN112880504A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-01 | 成都航天通信设备有限责任公司 | 一种油气井用电子雷管控制电路及控制系统 |
| CN113074595A (zh) * | 2020-01-06 | 2021-07-06 | 杭州晋旗电子科技有限公司 | 电子雷管的数据写入方法及系统、电子雷管、起爆器 |
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- 2010-03-16 CN CN2010201321204U patent/CN201795734U/zh not_active Expired - Lifetime
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