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采用ARM处理器的航标终端嵌入式设计方案:欧宝体育,欧宝官方体育app下载,欧宝体育官网在线入口,欧宝体育最新官网登录入口
2022-12-14 [62250]
本文摘要:作者:郭慧峰,刘鹏  航标终端是航标遥测遥控系统的最重要组成部分,目前在国内技术尚能不成熟期,特别是在是在内河航道上的应用于,有诸多亟需改良的地方。

作者:郭慧峰,刘鹏  航标终端是航标遥测遥控系统的最重要组成部分,目前在国内技术尚能不成熟期,特别是在是在内河航道上的应用于,有诸多亟需改良的地方。文章主要环绕终端的设计思路、部分模块硬件电路设计、航标遥测、嵌入式软件设计等方面本文明确提出了一种基于ARM的航标终端设计方案,为了使终端更为灵活性高效的工作,本方案使用了双CPU架构设计。  0章节  航标是航行标志的全称,是命令航道方向、界限与难航物的标志,为船舶的安全性航行获取了基本保障。

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航标终端通过测量航标灯工作状态(电压、电流、能用灯泡数、闪光周期、方位信息等参数),再行将这些状态信息以数据报的形式在CPU的掌控下通过公共通讯网发送到返航标监控中心。同时,监控中心也可以对航标展开远程遥控。这样,就能使得当代的航道建设渐趋数字化、信息化。  1.系统总体设计  航标终端必须测量和掌控的对象参数主要有电压、电流、灯质、日光值等,既有模拟量又有数字量。

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终端必需是一个电源适应能力强劲、抗干扰能力强劲、功耗较低、构建模数转换的SOC(SystemOnChip)系统。本航标终端使用主、从双CPU结构。系统主控制器使用NXP(恩智浦)公司的32位Cortex-M3内核嵌入式微处理器LPC1769,负责管理与监控中心的GPRS/GSM通信、GPS信号的加载与前差分处置、本地数据的存储、RS-232/485拓展通信、模拟量检测、与从CPU通信及系统远程升级等工作,并腾出其他通信接口;从CPU使用NXP公司的32位Cortex-M0内核嵌入式微处理器LPC1114,负责管理灯质、倾角/碰撞和环境温度等参数的检测并腾出其他通信接口。

基于ARM的航标终端系统框架如图1必。  图1中,A/D用作检测电压和电流;从CPU负责管理灯质、倾角/碰撞、温度的测量及腾出模块;64KE2PROM留存配备数据、历史数据等;串口0用作在系统升级和调试,串口2用作GPRS/GSM模块通讯,串口3用作GPS数据的通讯,串口1用作获取一个RS-232/485模块,和其他外设通讯。

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  2.主要模块硬件电路设计  2.1A/D测量电路  模拟量测量还包括航标灯、电池、太阳能板等的电压、电流。电压必要通过滤波电路送到A/D转换器展开处置。电流的测量则通过电流传感器将电流转换成电压量并滤波后送到A/D转换器。电路如图2右图。

  2.2电源掌控  电源设计上使用3片高效率、高压劣的线性稳压电源(LDO)天内工作来构建系统电源的高效管理。其中,监控主系统和GPS各使用一片TPS77533供电,把航标灯电池上6.4V的电压降至监控系统所必须的3.3V电压。

TPS77533是美国TI公司生产的一款高效率、高压劣线性稳压集成电路,具备外围电路非常简单、电压切换效率高(最低平均92%)、输出电压范围长、用于平稳可信等特点,限于于绝大多数工作电压范围的航标灯的用于。由于通信模块在GPRS升空时的瞬间电流可高约2A/3.8V,因此,为了提升系统的稳定性,避免各模块之间的影响和阻碍,本系统使用一片大功率的线性稳压电源NCP630对GPRS模块分开供电,因应大电容蓄能滤波电路(多个电容并联构建)方式,给GPRS获取充裕的能量。NCP630是安森美公司的一款大电流、高效率、高压劣线性稳压集成电路,其仅次于输入电流平均3A,最低电压切换效率90%,因应多个大电容的并联,可以给GPRS模块获取充裕的能量,确保在GPRS的升空瞬间会因电流过大而拉低模块电压,造成GPRS工作不平稳。电源控制电路的结构图如图3右图。


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