CN208369214U - 军用车载设备集控电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种军用车载设备集控电路，包括供电模块、操作模块、快速拆装模块、通讯接头；所述操作模块分为电击发操作模块和常规操作模块，所述电击发操作模块包括电击发接口、第一容错供电单元和第一操作输入单元，所述供电模块包括直流供电接口、第一反接保护单元、第二反接保护单元，所述第一反接单元的输出端、第二反接保护单元的输入端与所述第一操作输入单元的低压输出端星形连接；所述快速拆装模块包含电源引脚、GPIO引脚、两路通讯引脚，所述GPIO引脚分别与所述常规操作模块的输出端、设备状态显示单元电连接，所述电源引脚与供电模块或第二容错供电单元对应电连接。具有故障安全功能。

Description

军用车载设备集控电路

技术领域

本实用新型涉及输入设备技术领域，具体涉及一种军用车载设备集控电路。

背景技术

输入设备是数字设备必需必要的控制设备配套硬件，原装甲车/坦克车车载设备输入模块包括分散布置的安防控制板、机枪控制板、榴霰弹控制板。由于早期电子系统不够发达，还不能够实现数字化信息传输，各控制开关按钮多半采用点对点线联接，导致线束多而乱，采用绑扎虽然改变了乱的缺点，但并不利于维护。

装甲战车/坦克车对输入设备的要求是：由于战车内光线暗，在战车开机后到停机前，按钮的标识文字应始终处于点亮状态，以适应战车内的光环境。装甲战车的操作规程对操作输入设备的要求是：预确认。预确认在硬件上的解决方法是预留顶指位，顶指位的作用是在操控按键前，需确认按钮位置，而又不能够接触按钮。

随着装甲战车/坦克车对作战性能要求的不断提升，其车载设备也会不断增加，必然提高对车辆可利用空间的占用比例。为减少这一趋势对设备性能的影响，需考虑车载设备的小型化、集成化、数字化改进。但是，装甲战车/坦克车这一特殊应用场合，对设备的安全性、稳定性、可靠性有更高标准的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种军用车载设备集控电路，具有故障安全功能，以解决现有的军用车载设备的控制设备安全性不高、占用空间大的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种军用车载设备集控电路，包括供电模块、操作模块、快速拆装模块、通讯接头；所述通讯接头用于与外部设备连接；所述操作模块分为电击发操作模块和常规操作模块，所述电击发操作模块包括电击发接口，以及与电击发接口串联连接的第一容错供电单元和第一操作输入单元，所述常规操作模块包括第二容错供电单元、第二操作输入单元，所述第二容错供电单元用于接入所述供电模块输出的电压，其输出端与所述第二操作输入单元的输入端电连接；所述供电模块包括直流供电接口，与供电接口的正接线端电连接的第一反接保护单元，以及与供电接口的负接线端电连接的第二反接保护单元，所述第一反接单元的输出端、第二反接保护单元的输入端与所述第一操作输入单元的输出端星形连接；所述快速拆装模块包含电源引脚、GPIO引脚、至少两路通讯引脚，所述通讯引脚分别与通讯接头的端子对应电连接，所述GPIO引脚分别与所述常规操作模块的输出端、设备状态显示单元电连接，所述电源引脚与供电模块或第二容错供电单元对应电连接。

优选的，所述第一操作输入单元和第二操作输入单元均包括操作元器件。

进一步的，所述操作元器件包括按键开关、钮子开关、旋钮开关中的至少一种；当所述操作元器件是按钮开关时，所述第一操作输入单元和第二操作输入单元还包括操作运行状态显示单元，所述操作运行状态显示单元、操作元器件、输入线路星形连接，所述输入线路用于与所述第一反接单元的输出端、第二反接保护单元的输入端星形连接，或者用于与所述快速拆装模块GPIO引脚电连接；当所述操作元器件是钮子开关或旋钮开关时，所述操作元器件的其它端用于与所述快速拆装模块GPIO引脚电连接。

进一步的，军用车载设备集控电路还包括与操作元器件对应设置的、用于提供环境光的照明单元。

再进一步的，所述照明单元包括降压电阻和发光二极管，所述照明单元还连接有电流熔断器。

更进一步的，属于所述第二操作输入单元的操作元器件所对应的照明单元、第二容错供电单元的电流熔断器并联连接。

优选的，所述快速拆装模块包括第一插接头和用于与第一插接头配合的插接座，所述第一插接头内设有电源单元、控制处理器，所述插接座带有至少8个插接位，其中至少4个插接位用于作为通讯引脚，至少2个插接位作为电源引脚，至少1个插接位用于与所述设备状态显示单元电连接，至少1个插接位用于与第二操作输入单元的输出端电连接。

优选的，所述通讯引脚与通讯接头的两路通讯引脚分别通过带独立屏蔽线的CAN总线电连接。

优选的，所述供电模块还包括故障提示单元，所述故障提示单元具有至少三个接线端，其中两个接线端用于连接所述第一反接保护单元和第二反接保护单元，另一个接线端用于与所述第二容错供电单元电连接。

进一步的，所述故障提示单元包括角形连接的电源开关S11、电源运行状态显示单元和第一照明单元，所述第一照明单元的两端分别与所述第一反接保护单元、第二反接保护单元电连接，所述电源开关S11的另一端用于与所述第二容错供电单元电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：与电击发接口相连接的外接线可以正反接，且即使其一根线断线后，通过同时调整该外接线的两端的接线方向，电击发操作模块依然能够使用，如若Vout2断线，则按钮开关S12仍具有通路，若Vin1断线，将与电击发接口连接的外接线的两端同时反接，仍能发挥其功能；由于电击发设备带有电源，第一反接保护单元能够防止电击发设备的电源与电源模块的正极反冲，第二反接保护单元能够在直流供电接口的反接时保护电路和外部电源；采用快速拆装模块能够快速更换核心部件，维修时间短，快速拆装模块带有至少两路通讯引脚，通过通讯接头外接两路通讯线，也构成了冗余配置。

附图说明

图1为一种军用车载设备集控电路的电路图；

图2为图1的局部放大图之一；

图3为图1的局部放大图之二；

图4为图1的局部放大图之三；

图5为图1的局部放大图之四；

图6为一种军用车载设备集控电路的操作模块和快速拆装模块的原理图。

图7为一种单片机的部分外围电路图。

图中，1为供电模块，12为照明单元，131为反接保护单元，132为反接保护单元，2为操作模块，21为容错供电单元，221为操作输入单元，2211为运行状态显示单元，222为照明单元，24为设备状态显示单元，3为操作模块，4为操作模块，5为操作模块，6为通讯接头，7为母插接座，P1为快速拆装模块，P2为快速拆装模块，P3为快速拆装模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：在本实施例中，运行状态显示单元、照明单元、设备状态显示单元均包括发光二极管与降压电阻串接构成的单元模块，且该单元模块中，发光二极管的阳极侧为该单元模块的输入端，发光二极管的阴极侧为该单元模块的输出端。不同的是，运行状态显示单元选用绿光二极管或红光二极管，照明单元选用白光二极管，照明单元还包括用于保护电路的电流熔断器。

一种军用车载设备集控电路，本实施例中，军用车载设备集控电路安装在炮长控制器内，参见图1-6，包括电路板，设置在电路板上的供电模块1、操作模块2、操作模块3、操作模块4、操作模块5和通讯接头6，快速拆装模块P1、快速拆装模块P2、快速拆装模块P3，以及照明单元。本实施例中，供电模块1的输入端为24VDC电压，为安全电压。

本实施例中，军用车载设备集控电路采用CAN总线通讯。参见图3-6，快速拆装模块P1用于接收操作模块2的输入信号，并对操作模块2的输入信号进行处理，以按一定规则输出控制信号。快速拆装模块P2用于接收操作模块3的输入信号，并对操作模块3的输入信号进行处理，以按一定规则输出控制信号。快速拆装模块P3用于接收操作模块4的输入信号，并对操作模块4的输入信号进行处理，以按一定规则输出控制信号。快速拆装模块P1、快速拆装模块P2和快速拆装模块P3均包括插接连接的插接头和插接座7，

插接头和插接座均包括至少8个插接位，本实施例中，插接头为公插接头，插接座为母插接座，插接座安装在电路板上并与电路板上的对应触点电连接，当第一插接头插接于插接座内时，电源单元、控制处理器的引脚与电路板上的对应触点连通。图3-6中，插接头有12个插接位，插接位+和插接位一分别用作电源引脚，并与电源单元的输入端对应电连接；插接位1_L和插接位1_H用于连接第一路CAN总线，插接位2_L和插接位2_H用于连接第二路CAN总线，分别与控制处理器的CAN功能引脚对应电连接；插接位C1用于作为输出指示引脚。插接位R1、插接位R2、插接位R3、插接位R4和插接位R5作于作为输入引脚，分别与控制处理器的GPIO引脚电连接。母插接座7的插接位C1与设备状态显示单元24的输入端电连接，设备状态显示单元24的输出端接地。在本实施例中，设备状态显示单元24为外部设备信息经CAN总线输入后，经快速拆装模块处理后，通过设备状态显示单元24的二极管亮灭还原该外部设备信息。设备状态显示单元24(由二极管D28和电阻R28构成)用于输出储壳舱内炮弹空缺与否，当储壳舱内存在炮弹时，二极管D28为绿灯；设备状态显示单元24(由二极管D39和电阻R39构成)用于输出炮塔风扇工作状态，当炮塔风扇工作时，二极管D39为绿灯；设备状态显示单元24(由二极管D45和电阻R45构成)用于输出炮塔风扇工作状态，当炮塔风扇不工作时，二极管D45为红灯；本技术领域的技术人员可根据需要设置与插接位C1相连的设备状态显示单元24的用途，如显示快速拆装模块的运行状态等。

公插接头内设有电源单元、控制处理器、CAN总线收发器(选型TJA1050)、光电耦合器，电源单元用于变换输入电压以使输出电压适配控制处理器的额定电压，电源单元主要电源芯片MC34063A及其外围电路构成，具体电路图参见其说明书，电源单元的输入端分别与插接位+、插接位-电连接，电源单元的输出端分别为控制处理器、CAN总线收发器、光电耦合器提供电压；控制处理器选用单片机(选型S9S08DZ60)，该单片机内部集成CAN总线控制器，具体电路请参见其中文手册，参见图7，插接位R1、插接位R2、插接位R3、插接位R4或插接位R5通过光电耦合器与单片机的GPIO引脚连接，采用光电耦合器，使外部电路与单片机引脚间形成隔离，使单片机的引脚能够适应24VDC电压的同时，具有较高的稳定性。在其它实施例中，还可以根据需要采用星形连接的下拉电阻、限流电阻及导线，导线的另一端与插接位R1、插接位R2、插接位R3、插接位R4或插接位R5电连接，限流电阻的另一端与单片机的GPIO引脚连接。CAN总线收发器的TXD引脚、RXD引脚与单片机的MSCAN引脚对应电连接，CAN总线收发器的CANH引脚、CANL引脚分别与1_H、1_L或2_H、2_L对应电连接。

在图6中，操作模块2未画出图3中的其它线路，其结构更为清晰，图3-5中的电路请参照图6理解。图6中，操作模块2包括容错供电单元21、照明单元222、操作输入单元221。容错供电单元21与供电模块1的输出端电连接，包括并联连接的电流熔断器FU22和电流熔断器FU23，这样，当其中一个电流熔断器的保险丝熔断后，操作模块仍能继续工作，24VDC的安全电压的使用，可以在模块带电时更换保险丝，这样做到了冗余配置，本实施例中，将照明单元222的电流熔断器FU21的输出端与电流熔断器FU22的输出端连接，形成了三个电流熔断器并联的结果，效果更优。操作输入单元221，包括输入元器件。当输入元器件为按钮开关时，如按钮开关S25，操作输入单元221还包括运行状态显示单元2211，如图，按钮开关S25一端与容错供电单元21的输出端电连接，该端为操作输入单元221的输入端，另一端分别与插接座的输入引脚(插接位R1)、运行状态显示单元221的输入端电连接。使用时，当按钮开关S25闭合时，运行状态显示单元2211为绿灯，当按钮开关S25断开时，运行状态显示单元灭灯。当输入元器件为钮子开关时，如钮子开关SA21，钮子开关SA21的脚1与容错供电单元21的输出端电连接，其脚2与插接座的输入引脚(插接位R4)电连接，其脚3与插接座的输入引脚(插接位R5)电连接。照明单元222用于照亮输入元器件对应的区别标识。

供电模块1用于接入外部电源以使军用车载设备集控电路正常工作。供电模块1包括供电接口、反接保护单元131、反接保护单元132、故障提示单元。故障提示单元包括角形连接的照明单元12、电源开关S11和工作状态显示单元(由降压电阻R13和发光二极管D17构成)。电源开关S11一端与照明单元12的输入端电连接，其输出端与工作状态显示单元(由降压电阻R13和发光二极管D17构成)的输入端电连接。反接保护单元131包括两个并联连接的二极管D11和二极管D12，反接保护单元132包括两个并联连接的二极管D13和二极管D14，其中二极管的阳极为反接保护单元131和反接保护单元132的输入端，二极管的阴极为反接保护单元131和反接保护单元132的输出端；本实施例中，供电接口的正接线端、反接保护单元131、照明单元12、反接保护单元132、供电接口的负接线端顺次电连接，反接保护单元132的输入端接地。这样，当供电接口反接后，由于反接保护单元的存在，电路处于被保护状态，当反接保护单元132被击穿后，正极接地，有效地保护了电路。在供电模块1中，工作状态显示单元的输入端作为供电模块1的输出端分别与操作模块2、操作模块3、操作模块4的容错供电单元的输入端电连接。工作状态显示单元的输出端与操作模块5的输出端电连接。

操作模块5用于输入电击发操作功能，包括电击发接口、容错供电单元、操作输入单元，图中，容错供电单元由并联的电流熔断器FU12和电流熔断器FU13构成。操作输入单元包括操作元器件、运行状态显示单元构成，其中操作元器件为按钮开关S12，电击发接口Vin1、容错供电单元、操作元器件、电击发接口Vout2串联连接，该串联电路中并联连接有运行状态显示单元的输出端，运行状态显示单元的输出端与工作状态显示单元的输出端电连接。这样，与电击发接口相连的外接线可以正反插，并不影响电路的使用，该外接线的正线损坏时，同时调整该外接线两端的接线方向，供电模块的GND线也可充当电击发接口的负线。由于电击发接口接有电压，当按下按钮开关S12时，运行状态显示单元(由降压电阻和发光二极管D18构成)亮灯，正常情况下，其由反接保护单元132导出，异常情况下，反接保护单元131、照明单元12用于防止电流逆行冲入供电接口的正极。

参见图2-6，通讯接头6选用六线CAN总线接口，接口1、接口2为第一路CAN总线，分别与快速插接模块P1、快速插接模块P2、快速插接模块P3的第一路CAN总线输出电连接，接口3为第一路CAN总线的屏蔽包线，用于接地；接口4、接口5为第二路CAN总线，分别与快速插接模块P1、快速插接模块P2、快速插接模块P3的第二路CAN总线输出电连接，接口6为第二路CAN总线的屏蔽包线，用于接地。

军用车载设备集控电路在印刷到电路板上时，对应连接于快速拆装模块的导电线路宜采用两组以上设计，这样，快速拆装模块也形成冗余备份，当其中一个快速拆装模块需要更换时，备份的快速拆装模块仍能起到作用。

本实施例中，发光二极管D18、D39为红光二极管，发光二极管D17、D25、D26、D27、D28、D35、D36、D37、D38、D43、D44、D45为绿光二极管，发光二极管D15、D16、D21、D22、D23、D24、D31、D32、D33、D34、D41、D42为白光二极管。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (10)

1.一种军用车载设备集控电路，包括供电模块、操作模块、快速拆装模块、通讯接头；其特征在于，

所述操作模块分为电击发操作模块和常规操作模块，所述电击发操作模块包括电击发接口，以及与电击发接口串联连接的第一容错供电单元和第一操作输入单元，所述常规操作模块包括第二容错供电单元、第二操作输入单元，所述第二容错供电单元用于接入所述供电模块输出的电压，其输出端与所述第二操作输入单元的输入端电连接；

所述供电模块包括直流供电接口，与供电接口的正接线端电连接的第一反接保护单元，以及与供电接口的负接线端电连接的第二反接保护单元，所述第一反接单元的输出端、第二反接保护单元的输入端与所述第一操作输入单元的输出端星形连接；

所述快速拆装模块包含电源引脚、GPIO引脚、至少两路通讯引脚，所述通讯引脚分别与通讯接头的端子对应电连接，所述GPIO引脚分别与所述常规操作模块的输出端、设备状态显示单元电连接，所述电源引脚与供电模块或第二容错供电单元对应电连接。

2.如权利要求1所述的军用车载设备集控电路，其特征在于，所述第一操作输入单元和第二操作输入单元均包括操作元器件。

3.如权利要求2所述的军用车载设备集控电路，其特征在于，所述操作元器件包括按钮开关、钮子开关、旋钮开关中的至少一种；当所述操作元器件是按钮开关时，所述第一操作输入单元和第二操作输入单元还包括操作运行状态显示单元，所述操作运行状态显示单元、操作元器件、输入线路星形连接，所述输入线路用于与所述第一反接单元的输出端、第二反接保护单元的输入端星形连接，或者用于与所述快速拆装模块GPIO引脚电连接；当所述操作元器件是钮子开关或旋钮开关时，所述操作元器件的其它端用于与所述快速拆装模块GPIO引脚电连接。

4.如权利要求2所述的军用车载设备集控电路，其特征在于，还包括与操作元器件对应设置的照明单元。

5.如权利要求4所述的军用车载设备集控电路，其特征在于，所述照明单元包括降压电阻和发光二极管，所述照明单元还连接有电流熔断器。

6.如权利要求5所述的军用车载设备集控电路，其特征在于，属于所述第二操作输入单元的操作元器件所对应的照明单元、第二容错供电单元的电流熔断器并联连接。

7.如权利要求1所述的军用车载设备集控电路，其特征在于，所述快速拆装模块包括第一插接头和用于与第一插接头配合的插接座，所述第一插接头内设有电源单元、控制处理器，所述插接座带有至少8个插接位，其中至少4个插接位用于作为通讯引脚，至少2个插接位作为电源引脚，至少1个插接位用于与所述设备状态显示单元电连接，至少1个插接位用于与第二操作输入单元的输出端电连接。

8.如权利要求1所述的军用车载设备集控电路，其特征在于，所述供电模块还包括故障提示单元，所述故障提示单元具有至少三个接线端，其中两个接线端用于连接所述第一反接保护单元和第二反接保护单元，另一个接线端用于与所述第二容错供电单元电连接。

9.如权利要求8所述的军用车载设备集控电路，其特征在于，所述故障提示单元包括角形连接的电源开关S11、电源运行状态显示单元和第一照明单元，所述第一照明单元的两端分别与所述第一反接保护单元、第二反接保护单元电连接，所述电源开关S11的另一端用于与所述第二容错供电单元电连接。

10.如权利要求1所述的军用车载设备集控电路，其特征在于，所述通讯引脚与通讯接头的两路通讯引脚分别通过带独立屏蔽线的CAN总线电连接。