CN202794890U - 船用通导设备集成模拟器 - Google Patents
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Abstract
一种船用通导设备集成模拟器，其特征在于：其包括输入与显示控制器单元模块，输出控制器单元模块，配以信息显示模块、输入模块、串口扩展输出模块；所述的输入与显示控制器单元模块和信息显示模块、输入模块相连，所述的输出控制器单元模块和串口扩展输出模块相连；所述的输入与显示控制器单元模块，输出控制器单元模块通过IIC串行总线相连。其优点在于本实用新型设计船用通导设备集成模拟器优点是不仅能单独模拟一种通导设备的导航信息，还可以同时模拟多种通导设备的导航信息。同时，模拟的导航信息可以根据用户要求自已设置模拟参数，模拟数据类型多样化，模拟信息数据输出稳定，模拟过程全程数字化并且模拟数据可观察。模拟器操作简单，携带方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶配套设备技术领域，具体涉及一种利用电子和信息技术实现一种符合IEC61162协议的船用通导设备集成模拟器。
背景技术
船用通信导航设备种类较多，主要包括：GPS、风速风向仪、测深仪、计程仪、舵角发送器、电罗经、磁罗经、自动舵、AIS、ARPA雷达用来辅助船员驾驶船舶。这些通导设备相辅相成，提供不同的导航信息如：船舶定位信息、AIS周围船只动静态信息、风速风向信息，当前位置水深信息、船舶航行速度信息、船艏向信息、舵角信息、雷达ARPA信息等供船员参考。
船舶通导设备主要通过RS232或RS422串行接口，依照IEC61162-1，IEC61162-2、ITU-RM.1371等国际标准协议按照一定的波特率和发送频率对外发送相应的导航信息，这些导航信息提供给Conning系统、ECDIS以及其它的通导设备使用。因此，在综合船桥系统以及各子系统的研制和调试过程中，需要各种通导设备提供各种类型的导航信息保障系统研制和调试的正常进行。目前，国内大多数通导设备生产厂家和综合船桥系统集成商在研制和调试过程中，均是采用以下两种方式提供设备或系统需要的导航信息：1、购买真实的通导设备。2、研制各种各样的通导设备模拟器。然而，以上两种方式存在着许多缺点。首先，真实的通导设备受设备本身限制，无法根据需要发送符合一定规律的数据，并且真实的通导设备成本较高，调试不方便。其次，目前大多数通导设备模拟器均局限于某一种通导设备，无法根据需要产生两种或两种以上的通导设备导航信息，从而无法保证系统或设备同时工作时的稳定性。再次，目前大多数通导设备模拟器均为软件模拟器，受限于计算机配置和系统稳定性的影响。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种操作简单、方便，能够同时模拟一种或多种通讯导航设备输出数据的，便于综合船桥各子系统以及各种通导设备研制、调试、生产和维护的船用通导设备集成模拟器。
一种船用通导设备集成模拟器，包括输入与显示控制器单元模块，输出控制器单元模块，配以信息显示模块、输入模块、串口扩展输出模块;所述的输入与显示控制器单元模块和信息显示模块、输入模块相连，所述的输出控制器单元模块和串口扩展输出模块相连;所述的输入与显示控制器单元模块，输出控制器单元模块通过IIC串行总线相连。
输入与显示控制器单元模块可采用Silicon公司的C8051F020单片机或NXP公司的P89C669单片机。信息显示模块可采用武汉中显科技有限公司的VTK-8048-070 7寸LCD液晶屏或北京蓝海微芯科技有限公司的LJD-ZU070/T 7寸LCD液晶屏。串口扩展输出模块可采用成都国腾微电子有限公司GM8125 1扩5的通用异步串口扩展芯片。输入模块可采用定制的薄膜开关键盘。输出控制器单元模块同样可采用Silicon公司的C8051F020单片机或NXP公司的P89C669单片机。
输入与显示控制器单元模块和输出控制器单元模块的P0.2和P0.3端口分别为SDA和SCL，将该接口配置成IIC通信串行总线接口，其中P0.3作为通信控制时钟接口，P0.2作为通信数据接口。
所述的串口扩展输出模块中的RXD0和TXD0作为串口扩展模块的输入接口，通过模块将一个串口输入转换成5个串口输出，从而能够用两个模块模拟出10种船用通导设备数据接口。
本实用新型中，为了维护单片机的工作效率，方便调试，模拟器的采用两个单片机做为主控制芯片模块，两个单片机分工明确，一个单片机负责与薄膜矩阵键盘、智能型液晶显示屏连接，单片机采集薄膜矩阵键盘的输入信息后，经过一定的处理，转换成规定的格式的显示命令，通过RS232接口发送给智能型液晶显示屏，将用户输入信息显示在智能型液晶显示屏，本实用新型通过该流程完成人机交互过程。
本实用新型中，为了方便两个单片机之间的信息交互，两个单片机之间通过IIC总线相互通信，一个单片机将用户输入模拟参数信息发送给另一个单片机，另一个单片机则通过一定的计算，将模拟后的导航信息按照一定的频主回传给第一个单片机。
本实用新型中，为了方便在船用通导设备集成模拟器工作时观察数据传送情况，第一个单片机收到回传信息后，将模拟导航信息按照一定格式的命令字符串，发送给智能型液晶屏，并在液晶屏上显示出来。
本实用新型中，为了满足以后通导设备模拟扩展的需求，模拟器能够提供10个波特率为4800bps通导设备模拟输出接口以及1个波特率为38400bps的通导设备模拟输出接口。
本实用新型的优点在于本实用新型设计船用通导设备集成模拟器优点是不仅能单独模拟一种通导设备的导航信息，还可以同时模拟多种通导设备的导航信息。同时，模拟的导航信息可以根据用户要求自已设置模拟参数，模拟数据类型多样化，模拟信息数据输出稳定，模拟过程全程数字化并且模拟数据可观察。该模拟器体积小，成本低，操作简单，携带方便。
附图说明
图1示出了本实用新型实施例的船用通导设备集成模拟器的系统结构图。
图2示出了本实用新型实施例的船用通导设备集成模拟器的主要信息流程图。
图3示出了本实用新型实施例的船用通导设备集成模拟器的薄膜矩阵键盘输入电路图。
图4示出了本实用新型实施例的船用通导设备集成模拟器的串口扩展输出电路图。
图5示出了本实用新型实施例的船用通导设备集成模拟器的串口输出电平转换电路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步的详细描述：
实施例：
根椐图1所示，一种船用通导设备集成模拟器，其特征在于：包括输入与显示控制器单元模块，输出控制器单元模块，配以信息显示模块、输入模块、串口扩展输出模块GM8125;所述的输入与显示控制器单元模块和配以信息显示模块、输入模块相连，所述的输出控制器单元模块和串口扩展输出模块相连。所述的输入与显示控制器单元模块，输出控制器单元模块通过IIC串行总线相连。
如图2所示，输入与显示控制器单元模块通过I/O并口识别输入模块按键信息，然后针对导航设备的不同，仿真参数设定的不同，将用户的按键信息处理成不同导航设备的不同仿真参数或仿真功能信息;输入与显示控制器单元模块处理完用户设定的各导航设备的仿真参数或仿真功能信息后，通过串口RS232发送相应的绘图指令给信息显示模块，用以显示和修改相应的各导航设备仿真参数信息;同时，根据输入模块设定的不同导航设备的仿真功能信息，当开启导航设备串口数据仿真功能后，输入与显示控制器单元模块将各导航设备符合IEC61162协议的仿真数据通过串口RS232发送相应的绘图指令给信息显示模块，动态更新和显示导航设备的仿真数据;输入与显示控制器单元模块处理完输入模块的仿真参数与功能设定、信息显示模块的仿真参数与仿真数据显示功能后，将仿真参数与仿真功能信息通过IIC总线发送给输出控制器单元模块。输出控制器单元模块则在处理完仿真参数与仿真功能信息后，反馈和确认串口状态信息;输出控制器单元模块接收输入与显示控制器单元模块发送过来的仿真参数与功能信息后，根据仿真功能信息对串口进行相关的操作，如实现打开串口、关闭串口等功能。根据导航设备的仿真参数信息，组装成符合IEC61162协议的导航设备语句，并通过串口向外发送。
在本实施例中，通过配置输入与显示控制器单元模块和输出控制器单元模块的P0.2和P0.3端口分别为SDA和SCL，将该接口配置成IIC通信串行总线接口，其中P0.3作为通信控制时钟接口，P0.2作为通信数据接口。
薄膜矩阵键盘输入模块向输入与显示控制器单元模块发送用户操作按键信息。电路如图3所示，首先将8*8矩阵键盘的行和列同时通过10K电阻排和3.3电源上拉至高电平，然后通过行列反扫描法确定具体按键行和列所在的位置，从而确定用户操作的按键信息。具体实现流程不在此赘述。
如图4所示，在本实施例中，GM8125模块中的RXD0和TXD0作为串口扩展模块的输入接口，通过GM8125模块将一个串口输入转换成5个串口输出，从而能够用两个GM8125模块模拟出10种船用通导设备数据接口。扩展出来的10个RS232接口均以规定的4800bps对外发送模拟数据。
串口模块是向外部设备提供串行数据的物理接口单元，电路如图5，其包括将来自单片机的数据进行电平转换并输出的转换器以及接收转换后的数据并向外部设备进行连续信息输出的3针接插件。具体采用芯片SP3223E来实现C8051F020单片机与接插件之间的电平转换。
事实上，本实用新型中，可以通过增加交互界面的方式增加2个备用的通导设备。本实用新型中的模拟数据能够以随机产生、均匀分布、坡度分布和正弦分布四种方式产生。能够满足用户系统研制和设备调试的要求。
Claims (3)
1.一种船用通导设备集成模拟器，其特征在于：其包括输入与显示控制器单元模块，输出控制器单元模块，配以信息显示模块、输入模块、串口扩展输出模块；所述的输入与显示控制器单元模块和信息显示模块、输入模块相连，所述的输出控制器单元模块和串口扩展输出模块相连；所述的输入与显示控制器单元模块，输出控制器单元模块通过IIC串行总线相连。
2.根椐权利要求1所述的一种船用通导设备集成模拟器，其特征在于：输入与显示控制器单元模块和输出控制器单元模块的P0.2和P0.3端口分别为SDA和SCL，将该接口配置成IIC通信串行总线接口，其中P0.3作为通信控制时钟接口，P0.2作为通信数据接口。
3.根椐权利要求1所述的一种船用通导设备集成模拟器，其特征在于：所述的串口扩展输出模块中的RXD0和TXD0作为串口扩展模块的输入接口，通过模块将一个串口输入转换成5个串口输出，从而能够用两个模块模拟出10种船用通导设备数据接口。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105388815A (zh) * | 2015-12-27 | 2016-03-09 | 哈尔滨米米米业科技有限公司 | 基于Vxworks系统的信息接口处理装置 |
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- 2012-09-11 CN CN201220459192.9U patent/CN202794890U/zh not_active Expired - Lifetime
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