一种中波导航与指点信标组合机控制电路及实现方法

技术领域

本发明涉及一种中波导航与指点信标组合机控制电路及实现方法，是用于中波导航与指点信标组合机的控制电路，主要用于控制中波导航与指点信标组合机各个单元能够协调有序的工作，并且对各个单元的工作状况进行监测。

背景技术

控制电路电路在现代智能系统中是必不可少的组成部分，在数字化控制中起到重要作用。控制电路电路在中波导航与指点信标组合机中也是不可或缺的，它控制着中波导航与指点信标组合机中的各个单元，使各个单元能够协调有序的工作，并且对各个单元的工作状况进行监测。目前中波导航与指点信标组合机的控制电路中普遍用单片机作为核心控制器，它的运算速度慢、控制能力弱、IO资源和内存资源少。

发明内容

本发明的目的是，针对现有设备的控制方式冗余、运算速度和通信响应慢，并且与外围模块的通信接口较少等问题，提供了中波导航与指点信标组合机控制电路及实现方法。

本发明采用的技术方案是：一种中波导航与指点信标组合机控制电路，其特征在于：包括LPC1788控制芯片、串口通信电路、外扩串口通信电路、网络通信接口电路、音频调节与放大电路、I2C扩展IO接口电路、电平转换电路、AD转换电路和开关量控制电路；

所述LPC1788控制芯片分别与串口通信电路，外扩串口通信电路，网络通信接口电路，音频调节与放大电路，I2C扩展IO接口电路，电平转换电路，AD转换电路和开关量控制电路连接。

一种中波导航与指点信标组合机控制电路电路的实现方法，其特征在于，步骤如下：

该控制电路以LPC1788控制芯片为核心，它连接电平转换电路接收该电路的信号进行逻辑判断，并将判断结果通过连接的串口通信电路发送到监测器单元，同时它接收连接的AD转换电路传来的功率模拟信号，内部进行模数转换，将转换完成的数字量通过串口通信电路传到监测器单元，LPC1788控制芯片连接的开关量控制电路和音频调节与放大电路都是通过LPC1788控制芯片的IO口进行控制的，主要控制组合机的开关机和转机及音频的选择和音量的调节；LPC1788控制芯片通过连接的外扩串口通信电路对NDB发射机、MB发射机进行参数设置的控制，并将设置参数通过连接的外扩串口通信电路传给遥控器，用于设备的远程遥控；LPC1788控制芯片将I2C扩展IO接口电路与IO扩展外围设备连接，将网络通信接口电路接入网络。

本发明的特点是：本发明是应用于中波导航与指点信标组合机的控制电路。

本发明的控制电路是中波导航与指点信标组合机设备各单元协调配合的调度中枢，并且具备数据采集、数据处理、数据传输和数据存储的功能。

该控制电路具有极好的可扩展性，清晰的控制逻辑，极快的通信速度和良好的人机界面，并且通过遥控器可以实现组合机系统的远距离操控。

该系统所选用原材料均为市面上稳定可靠的工业级器件，使得采购周期、生产周期均缩短。本发明的控制电路的通用性和扩展性好，可用于用于其它类设备中，并且运行稳定。

本发明以ARM Cortex-M3内核为核心控制器的控制电路，Cortex-M3 CPU具有3级流水线和哈佛结构，在最差条件下的操作频率可以高达120MHz。这种控制电路电路运算速度快、控制能力强并且有足够的IO资源和内存资源，能够稳定实时的协调中波导航与指点信标组合机各个单元正常工作。

附图说明

图1 为本发明的电路连接框图；

图2为本发明控制逻辑流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细叙述。

参照图1，一种中波导航与指点信标组合机控制电路，包括LPC1788控制芯片、由SP3232EEN组成的串口通信电路、由SC16IS752IPW组成的外扩串口通信电路、由DP83848IVV组成的网络通信接口电路、音频调节与放大电路、由PCA9554D组成的I2C扩展IO接口电路、由74LVC245APW组成的电平转换电路、AD转换电路和开关量控制电路。

LPC1788控制芯片分别与串口通信电路，外扩串口通信电路，网络通信接口电路，音频调节与放大电路，I2C扩展IO接口电路，电平转换电路，AD转换电路和开关量控制电路连接。

本控制电路功能齐全，可用于除该设备外的多种设备，对外接口多，功能齐全，可满足232、422、SPI、网络等多种通信方式。

控制电路可以通过RS232串口向NDB发射机、MB发射机、监测器、遥控单元和前面板单元发送控制、查询、或者设置指令并且显示，同时实时接收监测器传来的各项监测参数并及时进行响应（包括告警LED灯显示、告警声响等操作）。

控制电路从各工作单元板获取各工作单元的工作状态信息（正常/故障），从各电源输出和功率和调制度检波电路的信号获取各电源工作状态和功率及调制度信号的信息，可采集电源的电压和功率及调制度进行显示，这些信息可通过维护软件进行显示和查询，同时可以通过维护软件向系统设置参数。主控通过网口可进行网络数据通信。

一种中波导航与指点信标组合机控制电路电路的实现方法，其特征在于，步骤如下：

该控制电路以LPC1788控制芯片为核心，它连接电平转换电路接收该电路的信号进行逻辑判断，并将判断结果通过连接的串口通信电路发送到监测器单元，同时它接收连接的AD转换电路传来的功率模拟信号，内部进行模数转换，将转换完成的数字量通过串口通信电路传到监测器单元，LPC1788控制芯片连接的开关量控制电路和音频调节与放大电路都是通过LPC1788控制芯片的IO口进行控制的，主要控制组合机的开关机和转机及音频的选择和音量的调节；LPC1788控制芯片通过连接的外扩串口通信电路对NDB发射机、MB发射机进行参数设置的控制，并将设置参数通过连接的外扩串口通信电路传给遥控器，用于设备的远程遥控；LPC1788控制芯片将I2C扩展IO接口电路与IO扩展外围设备连接，将网络通信接口电路接入网络。

参照图2，一种中波导航与指点信标组合机设备的控制电路构建了TNKernel嵌入式系统，系统软件在TNKernel嵌入式系统下进行开发，控制电路软件由引导程序、内核、文件系统、驱动程序、应用程序组成。上电后系统从引导程序启动，运行系统检测代码，然后运行系统TNKernel内核，接着运行文件系统，最后运行应用程序，应用程序主要为通信和控制部分。

系统的应用程序控制部分软件进程的主要功能为：

1）串口通信功能，控制电路进行RS232的串行通信，可以根据具体应用编写通信协议，实现完整的串行通信功能，在中波导航与指点信标设备中与NDB发射机、MB发射机、监测器、遥控单元和前面板单元实现串口的通信；

2）数字信号的输入和输出功能，控制电路通过I2C总线扩展的输入输出单元进行数字量的输入采集和输出控制，最大IO的数量可以达到256路，监测器的告警和旁路，发射机的开关机信号，按键接口，蜂鸣器和指示灯等部分信息采用的是此种信号；

3）AD采集功能，通过检波电路将功率和调制度的射频信号转换成直流模拟信号，将功率、调制度和电源等直流模拟输入到LPC1788的AD采集引脚上，使用LPC1788进行模拟数据的采集，输入分辨率为12比特，并进行滤波等处理，最终根据应用需要来实现数据输出、监测报警、数据存储等功能；

4）音频调节功能，LPC1788通过来音频调节线程对数字电位器进行控制，来实现音频功率的放大和减小，从而实现音量的放大减小。

5）网络通信功能，控制电路具有完整的TCP/IP协议栈，支持当前绝大部分的主流网络协议，网络通信功能为对外扩展功能。