一種基於can總線的順序閃光燈系統的製作方法

2023-07-13 20:48:01 2

專利名稱：一種基於can總線的順序閃光燈系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於順序閃光燈系統技術領域，更具體的說屬於一種基於CAN總線的順序 閃光燈系統。
背景技術：
機場的助航燈光系統可以在低能見度條件下，為飛機的降落提供安全，可靠的目 視引導。機場目視著陸燈光引導設備是用於進近燈光系統的閃光設備，通過控制閃光燈閃 光作為目視設施，用於顯示機場跑道中心延長線。高亮度燈光作有規律的閃光，從跑道未端 遠處的進近航道上迅速移向跑道埠，能在較差能見度條件下，以及跑道較近的地區中有 較多雜亂燈光幹擾時，機場目視著陸燈光引導設備能給飛行員一個非常顯著的動態提示， 從而引導飛機找到機場中線，順利進場著陸。機場目視著陸燈光引導設備除了對可靠性和穩定性要求相當嚴格外，還要求設備 能夠對異常情況和故障進行迅速查找、排除，並能在閃光燈主控制室實時反映每一個閃光 燈的狀態。傳統的機場目視著陸燈光引導設備採用模擬信號傳輸控制或者485控制。模擬信號傳輸控制由主機控制室發出一串脈衝信號，各個閃光燈節點通過對脈衝 信號的解析，執行不同的燈光指示，並通過單獨的一條反饋線給主控制器發出應答脈衝信 號。採用這種控制方式，在實踐中發現有兩個弊端首先，主控制室發送的秒脈衝信號如果 因受到幹擾而造成閃光燈未能正常接收，它將繼續下一次的發送，而不能處理本次的異常 狀況；其次，由於反饋線受到電源線的幹擾，使主控制器無法正確判斷閃光燈的準確情況， 如果將反饋線架空，又將防雷擊問題引入到系統中。傳統的485控制，其抗幹擾能力差，不具有較強的穩定控制能力，完全使用軟體容 錯沒有較強的硬體容錯糾錯機制，只能使用主從式通信方式，通信效率較低。

發明內容
本發明為了解決以上技術問題，提出了一種基於CAN總線的順序閃光燈系統。本發明的一種基於CAN總線的順序閃光燈系統包括控制器(1)、地址編碼及狀態 指示器、順序閃光燈、通訊線路、信號發生器、升壓電路、RS232總線接口電路、CAN總線接口 電路、可調壓電源、隔離裝置、功率放大器和檢測裝置；其中所述控制器與地址編碼及狀 態指示器相連；所述控制器通過隔離裝置和功率放大器與順序閃光燈正向相連；所述順序 閃光燈通過檢測裝置和隔離裝置與控制器反向相連；所述控制器與信號發生器相連；所述 控制器分別與RS232總線接口電路、CAN總線接口電路相連；所述可調壓電源與控制器相 連；所述可調壓電源與信號發生器相連；所述可調壓電源與升壓電路相連；所述信號發生 器與升壓電路相連；所述升壓電路與順序閃光燈相連。所述控制器為單片機；所述可調壓 電源的調壓範圍在80V-220V之間；所述隔離裝置是A/D隔離裝置；所述信號發生器是PWM 方波發生器；所述地址編碼及狀態指示器包括存儲器和液晶顯示器兩部分。所述控制器為單片機；所述可調壓電源的調壓範圍在80V-220V之間；所述隔離裝置是A/D隔離裝置；所述信號發生器是PWM方波發生器；所述地址編碼及狀態指示器包括 存儲器和液晶顯示器兩部分。本發明的目的旨在解決傳統模擬控制和RS485總線控制的缺欠，並使順序閃光 燈系統得到同步、統一、準確和穩定的遠距離控制(CAN總線直接通信距離最遠可達成 IOKMMbps)。本發明設計的基於CAN總線的順序閃光燈系統包括主控制櫃和一體化順序閃光 燈，主控制櫃是順序閃光燈系統的核心部分，裡面包括控制器，地址編碼及狀態指示器、通 訊線路、信號發生器、升壓電路、RS232總線接口電路、CAN總線接口電路、可調壓電源、隔離 裝置、功率放大器和檢測裝置；其功能包括向外場單元控制器和燈具提供電源，向外場單元 控制器提供光級信號和閃爍頻率，監視外場單元控制器和燈具的運行狀態以及遠程監控。 主控制櫃作為CAN的主控制節點，使一體化燈具的CAN總線上的從節點進行時鐘節拍的同 步，並發送光級調整和閃爍頻率的控制信息。順序閃光燈是順序閃光燈系統的執行部件，它們接收來自於主控制櫃的光級和同 步指令，進行光級調整和閃爍頻率控制。當主控制櫃發送一次控制命令時，系統中的閃光燈 完成一次同步，這樣使得系統中每個閃光燈能夠進行完善的同步和統一控制。順序閃光燈 具作為CAN的從節點，主動向主控制櫃的CAN主控制節點發送本節點燈具的運行狀態。使 得系統中每一個閃光燈的運行狀態得到實時的監控。本發明和現有技術相比具有以下優點集中控制，使得所有的閃光燈參數和運行 情況能夠得到集中式的設置和管理；採用CAN總線的野外遠程控制，使得每一個野外閃光 燈都能得到遠距離的可靠控制，並能獨立的向主控制櫃匯報運行狀態；系統的防護能力強， 穩定性好。


附圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式圖1所示是本發明的一種基於CAN總線的順序閃光燈系統的結構示意圖，所述順 序閃光燈系統包括控制器1、地址編碼及狀態指示器2、順序閃光燈3、通訊線路4、信號發生 器5、升壓電路6、RS232總線接口電路7、CAN總線接口電路8、可調壓電源9、隔離裝置10、 功率放大器11和檢測裝置12 ；所述控制器1與地址編碼及狀態指示器2相連；所述控制器 1通過隔離裝置10和功率放大器11與順序閃光燈3正向相連；所述順序閃光燈3通過檢 測裝置12和隔離裝置10與控制器1反向相連；所述控制器1與信號發生器5相連；所述控 制器1分別與RS232總線接口電路7、CAN總線接口電路8相連；所述可調壓電源9與控制 器1相連；所述可調壓電源9與信號發生器5相連；所述可調壓電源9與升壓電路6相連； 所述信號發生器5與升壓電路6相連；所述升壓電路6與順序閃光燈3相連。所述控制器1為單片機；所述可調壓電源9的調壓範圍在80V-220V之間；所述隔 離裝置10是A/D隔離裝置；所述信號發生器5是PWM方波發生器；所述地址編碼及狀態指 示器2包括存儲器和液晶顯示器兩部分。本發明設計的基於CAN總線的順序閃光燈系統包括主控制櫃和一體化順序閃光燈，主控制櫃是順序閃光燈系統的核心部分，裡面包括控制器1、地址編碼及狀態指示器2、 通訊線路4、信號發生器5、升壓電路6、RS232總線接口電路7、CAN總線接口電路8、可調壓 電源9、隔離裝置10、功率放大器11和檢測裝置12 ；其功能包括向外場單元控制器和燈具 提供電源，向外場單元控制器提供光級信號和閃爍頻率，監視外場單元控制器和燈具的運 行狀態以及遠程監控。主控制櫃作為CAN的主控制節點，使一體化燈具的CAN總線上的從 節點進行時鐘節拍的同步，並發送光級調整和閃爍頻率的控制信息。主控制櫃為順序閃光 燈3提供電源，並作為基於CAN總線的順序閃光燈系統的核心控制部分，它完成了對同一系 統中所有順序閃光燈3進行同步、統一、準確和穩定的遠距離控制。順序閃光燈3是基於CAN總線的順序閃光燈系統的執行部件，它們接收來自於主 控制櫃的光級和同步指令，進行光級調整和閃爍頻率控制。當主控制櫃發送一次控制命令 時，系統中的順序閃光燈3完成一次同步，這樣使得系統中每個順序閃光燈3能夠進行完善 的同步和統一控制。順序閃光燈具作為CAN的從節點，主動向主控制櫃的CAN主控制節點發 送本節點燈具的運行狀態，使得系統中每一個順序閃光燈3的運行狀態得到實時的監控。本發明提供了一種基於CAN總線的順序閃光燈系統，包括一個主控制櫃多個系統 內受控閃光燈、供電線纜和通信線纜。閃光燈CAN監控主電路板上，配有ID設置的撥碼開關可以設置系統中順序閃光燈 3的數量和當前順序閃光燈3節點的ID，同一系統網絡中不能有ID重複的順序閃光燈3，當 主控制櫃即CAN的主節點發起設置命令時，所有系統中的順序閃光燈3 (即CAN從節點內定 時器)同時復位，完成一次時鐘同步過程。順序閃光燈3位於同一 CAN網絡中，對主控制櫃 下達的命令完成統一的操作，CAN總線的傳輸特性保證了消息的準確可靠。順序閃光燈3根據主節點設置命令的內容，進行光級及閃爍頻率的調整，閃光燈 內的中央處理器對閃光燈進行獨立控制和調整，並在閃爍一次後，發送狀態消息返回給主 控制櫃即CAN主節點，主控制櫃內的中央處理器對每一個順序閃光燈3(即每個CAN從節點 的工作狀態和通信情況)做處理顯示，並實時顯示在主控制櫃的地址編碼及狀態指示器2 的液晶顯示屏上使得操作者能夠快速、便捷的了解整個CAN總線閃光燈系統內所有順序閃 光燈3的工作狀態和通信情況。本發明的基於CAN總線的順序閃光燈系統中，CAN總線為了在野外保證長距離可 靠實時通信，其通信速率需要進行調整和設置，一般情況下我們採用IOKbps的通信速率， 其理論的有效通信距離最大為6. 3km，一般情況下均可滿足要求，在主控制器即CAN總線主 節點處可動態調整通信速率，如果通信距離需要加長，最長可保證在5Kbps的通信速率保 證IOkm以內的可靠通信，以上的通信距離是在不加入任何中繼器的情況下。本發明的基於 CAN總線的順序閃光燈系統中，由於長期工作在野外環境中，對其穩定可靠要求就更加嚴 格，在設計中系統加入以下的一些防護措施過流保護當外迴路出現短路或其他過流情況時，主控制櫃內的短路器會自動斷 開控制櫃電源，以免造成更大的損失。失電保護當控制櫃正常工作時突然失電，控制櫃將自動保存原有數據。待供電恢 復，控制器直接在原光級下工作，無需重新啟動和定級。防鼠保護控制櫃櫃體具有防鼠設計，防止小動物進入櫃內造成損害。防潮保護電路板均經防潮絕緣處理，避免潮氣侵入鏽蝕。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其 發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種基於CAN總線的順序閃光燈系統，其特徵在於所述順序閃光燈系統包括控制 器(1)、地址編碼及狀態指示器( 、順序閃光燈C3)、通訊線路(4)、信號發生器( 、升壓電 路(6)、RS232總線接口電路(7)、CAN總線接口電路(8)、可調壓電源(9)、隔離裝置(10)、 功率放大器(11)和檢測裝置(12)；其中所述控制器(1)與地址編碼及狀態指示器( 相連；所述控制器⑴通過隔離裝置(10)和功率放大器(11)與順序閃光燈(3)正向相連； 所述順序閃光燈⑶通過檢測裝置(12)和隔離裝置(10)與控制器⑴反向相連； 所述控制器(1)與信號發生器( 相連；所述控制器(1)分別與RS232總線接口電路(7)、CAN總線接口電路(8)相連； 所述可調壓電源(9)與控制器(1)相連； 所述可調壓電源(9)與信號發生器( 相連； 所述可調壓電源(9)與升壓電路(6)相連； 所述信號發生器( 與升壓電路(6)相連； 所述升壓電路(6)與順序閃光燈(3)相連。
2.根據權利要求1所述的基於CAN總線的順序閃光燈系統，其特徵在於所述控制器 (1)為單片機。
3.根據權利要求1所述的基於CAN總線的順序閃光燈系統，其特徵在於所述可調壓 電源(9)的調壓範圍在80V-220V之間。
4.根據權利要求1所述的基於CAN總線的順序閃光燈系統，其特徵在於所述隔離裝 置(10)是A/D隔離裝置。
5.根據權利要求1所述的基於CAN總線的順序閃光燈系統，其特徵在於所述信號發 生器(5)是PWM方波發生器。
6.根據權利要求1所述的基於CAN總線的順序閃光燈系統，其特徵在於所述地址編 碼及狀態指示器( 包括存儲器和液晶顯示器兩部分。
全文摘要
本發明公開了一種基於CAN總線實在的順序閃光燈系統，屬於順序閃光燈系統技術領域。本發明的順序閃光燈系統包括控制器(1)、狀態指示及地址編碼器(2)、順序閃光燈(3)、通訊線路(4)、信號發生器(5)、升壓電路(6)、RS232總線接口電路(7)、CAN總線接口電路(8)、可調壓電源(9)。本發明和現有技術相比具有以下優點集中控制，使得所有的閃光燈參數和運行情況能夠得到集中式的設置和管理；採用CAN總線的野外遠程控制，使得每一個野外閃光燈都能得到遠距離的可靠控制，並能獨立的向主控制櫃匯報運行狀態；系統的防護能力強，穩定性好。
文檔編號H05B37/02GK102056364SQ20091018839
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月3日 優先權日2009年11月3日
發明者曲濤, 李舒明, 王鵬程 申請人:大連宗益科技發展有限公司, 大連電子研究所