本文摘要:创作者:郭慧峰,刘鹏  航标终端是航标监测遥控器系统的最重要构成部分,现阶段在中国技术性行远必自不成熟,特别是在是在河道航线上的运用于,有众多急待改进的地区。

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创作者:郭慧峰,刘鹏  航标终端是航标监测遥控器系统的最重要构成部分,现阶段在中国技术性行远必自不成熟,特别是在是在河道航线上的运用于,有众多急待改进的地区。文章内容关键围绕终端的设计理念、一部分模块硬件配置电路原理、航标监测、嵌入式软件设计方案等层面文中明确指出了一种根据ARM的航标终端方案设计,为了更好地使终端更加协调能力高效率的工作中,本计划方案应用了双CPU架构模式。

  0章节目录  航标是出航标示的全名,是指令航线方位、界线与难航物的标示,为船只的安全系数出航获得了保障。航标终端根据精确测量航标灯运行状态(电压、电流、可用电灯泡数、闪亮周期时间、方向信息内容等主要参数),再作将这种情况信息内容以数据信息报的方式在CPU的操控下根据公共性通讯网发送至返航标监控系统。另外,监控系统还可以对航标进行远程遥控。那样,就能促使当今的航线基本建设日趋智能化、信息化管理。

  1.系统总体方案设计  航标终端务必精确测量和操控的目标主要参数关键有电压、电流、灯质、阳光值等,不仅有模拟量输入又有数据量。终端必不可少是一个开关电源适应力强悍、抗干扰性强悍、功能损耗较低、搭建AD转换的SOC(SystemOnChip)系统。本航标终端应用主、从双CPU构造。系统主控制板应用NXP(恩智浦)企业的32位系统Cortex-M3核心内嵌式微控制器LPC1769,部门管理与监控系统的GPRS/GSM通讯、GPS数据信号的载入与前差分信号应急处置、当地数据信息的储存、RS-232/485扩展通讯、模拟量输入检验、与从CPU通讯及系统远程控制升級等工作中,并空出别的串行通讯接口;从CPU应用NXP企业的32位系统Cortex-M0核心内嵌式微控制器LPC1114,部门管理灯质、倾斜角/撞击和工作温度等主要参数的检验并空出别的串行通讯接口。

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根据ARM的航标终端系统架构如图所示1必。  图1中,A/D作为检验电压和电流;从CPU部门管理灯质、倾斜角/撞击、温度的测量及空出模块;64KE2PROM存留配置数据信息、历史记录等;串口通信0作为在系统升級和调节,串口通信2作为GPRS/GSM模块通信,串口通信3作为GPS数据信息的通信,串口通信1作为获得一个RS-232/485模块,和别的外接设备通信。

  2.关键模块硬件配置电路原理  2.1A/D精确测量电源电路  模拟量输入精确测量还包含航标灯、充电电池、太阳能电池板等的电压、电流。电压必需根据低通滤波器送至A/D转化器进行应急处置。电流的精确测量则根据电流感应器将电流转化成电压量并过滤后送至A/D转化器。

电源电路如图2下图。  2.2开关电源操控  电源设计上应用3片效率高、髙压劣的线形可调稳压电源(LDO)天内工作中来搭建系统开关电源的高效率管理方法。

在其中,监管主系统和GPS各应用一片TPS77533供电系统,把航标灯充电电池上6.4V的电压降至监管系统所务必的3.3V电压。TPS77533是英国TI公司生产制造的一款效率高、髙压劣线形稳压管集成电路芯片,具有外围电路比较简单、电压转换高效率(最少均值92%)、輸出电压范畴长、用以稳定可靠等特性,仅限于于绝大部分工作中电压范畴的航标灯的用以。因为通讯模块在GPRS起飞时的一瞬间电流能高约2A/3.8V,因而,为了更好地提高系统的可靠性,防止各模块中间的危害和阻拦,本系统应用一片功率大的的线形可调稳压电源NCP630对GPRS模块分离供电系统,顺应大电容器储能低通滤波器(好几个电容并联搭建)方法,给GPRS获得充足的动能。

NCP630是安森美企业的一款大电流、效率高、髙压劣线形稳压管集成电路芯片,其仅次键入电流均值2A,最少电压转换高效率90%,顺应好几个大电容器的串联,能够给GPRS模块获得充足的动能,保证 在GPRS的起飞一瞬间会因为电流过大而降低模块电压,导致GPRS工作中不稳定。开关电源控制回路的框架图如图所示3下图。

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