一種遙感ccd相機配電電路的防誤動作電路的製作方法

2023-04-26 07:28:51 1

專利名稱：一種遙感ccd相機配電電路的防誤動作電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制電路。
背景技術：
目前，在軌的遙感C⑶相機的供配電控制越來越複雜，原有由衛星平臺提供的控制指令轉而由遙感CCD相機自行解決，而多數遙感CCD相機在軌工作模式都是間歇式的，即僅在工作時開機。電子產品在開機過程中存在一個由不穩定狀態到穩定狀態的過渡情況，在關機過程中存在一個由穩定狀態過渡到不穩定狀態的情況，在有多種工作電源的系統中，由於各種電源上電、下電的不同步性，往往使電子電路產生意想不到的動作，導致不可接受的後果。因此，設計時必須採取有效的規避措施，確保相機配電控制的可靠性和安全性。

實用新型內容本實用新型的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供了一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，從硬體實現角度消除由於開機、關機過程中電路不穩定帶來的控制誤動作問題，確保相機配電控制的可靠性和安全性。本實用新型的技術解決方案是一種遙感CXD相機配電電路的防誤動作電路，包括輸入鎖存電路、分壓箝位電路、雙冗餘驅動電路和監測保護電路；外部輸入的數據電平信號和時鐘信號同時送入輸入鎖存電路，輸入鎖存電路在時鐘信號觸發下對數據電平信號進行鎖存後生成原始控制信號送至分壓箝位電路；分壓箝位電路對輸入鎖存電路傳來的原始控制信號進行箝位分壓後輸出至雙冗餘驅動電路，雙冗餘驅動電路對分壓箝位電路傳來的信號進行驅動後形成最終的控制信號向外部輸出；監測保護電路根據外部輸入的復位信號或掉電情況下輸出的監測信號產生復位清零信號送至輸入鎖存電路，使輸入鎖存電路的輸出清零，雙冗餘驅動電路不再向外輸出經驅動後的控制信號。所述的輸入鎖存電路包括數據鎖存器Ul和數據鎖存器U2，外部輸入的數據電平信號同時送至數據鎖存器Ul的數據輸入端以及數據鎖存器U2的數據輸入端，外部輸入的第一路時鐘信號送至數據鎖存器Ul的CLK端，外部輸入的第二路時鐘信號送至數據鎖存器U2的CLK端，數據鎖存器Ul的數據輸出端和數據鎖存器U2的數據輸出端接至分壓箝位電路。所述的數據鎖存器Ul或者數據鎖存器U2為54AC273。所述的分壓箝位電路包括N條分壓支路，N為數據鎖存器Ul的數據輸出端和數據鎖存器U2的數據輸出端的個數總和；每一條分壓支路包括一個二極體、第一分壓電阻和第二分壓電阻，二極體的陽極端接輸入鎖存電路的一路輸出，二極體的陰極端接第一分壓電阻的一端，第一分壓電阻的另一端同時接第二分壓電阻的一端以及雙冗餘驅動電路的一個輸入端，第二分壓電阻的另一端接地。所述的雙冗餘驅動電路包括內置有OC門的驅動晶片U3，驅動晶片U3中OC門的第一個輸入端接分壓箝位電路中與數據鎖存器Ul的一路輸出對應的輸出端,驅動晶片U3中OC門的第二個輸入端接分壓箝位電路中與數據鎖存器U2的一路輸出對應的輸出端，驅動晶片U3中OC門的輸出端作為控制信號的輸出端。所述的驅動晶片U3為LB8169T。所述的監測保護電路包括微處理器監控電路U4和與門U5，電源VCC的正端同時接第三分壓電阻的一端、微處理器監控電路U4的MR端、微處理器監控電路U4的VCC端，第三分壓電阻的另一端同時接第四分壓電阻的一端以及微處理器監控電路U4的PFI端，第四分壓電阻的另一端同時接地以及微處理器監控電路U4的GND端，微處理器監控電路U4的PFO端接至與門U5的第一輸入端，微處理器監控電路U4的WDO端、WDI端、RESET端懸空，外部輸入的復位信號接至與門U5的第二輸入端，與門U5的輸出端同時接至數據鎖存器Ul和數據鎖存器U2的CLR端。所述的微處理器監控電路U4為MAX706。 所述的與門U5為54AC08。本實用新型與現有技術相比的優點在於本實用新型防誤動作電路中監測保護電路和分壓箝位電路的設置消除了上電和下電過程中因電路工作不穩定導致繼電器等執行部件誤動作的可能，而雙冗餘驅動電路的設置確保僅在兩組輸入控制信號均有效的情況下控制指令才會被執行，降低了誤動作的概率，從而保證了遙感CCD相機配電控制的可靠性和安全性。

圖I為本實用新型遙感CXD相機配電電路的防誤動作電路原理圖。
具體實施方式
如圖I所示，為本實用新型防誤動作電路的原理圖。本實用新型防誤動作電路包括輸入鎖存電路I、分壓箝位電路2、雙冗餘驅動電路3和監測保護電路4。輸入鎖存電路I由數據鎖存器Ul、數據鎖存器U2組成，分壓箝位電路2由電阻Rl R16、二極體Vl V8組成，雙冗餘驅動電路3由驅動晶片U3組成，監測保護電路由微處理器監控電路U4、與門U5、電阻R17、電阻R18組成。本實用新型中數據鎖存器Ul和數據鎖存器U2選用54AC273，驅動晶片U3選用LB8169T，微處理器監控電路U4選用MAX706，與門U5選用54AC08。數據鎖存器Ul的輸入接8位數據電平信號DO D7，輸出信號可以選擇8路輸出中的任意4路；輸入鎖存器U2的輸入接8位數據電平信號DO D7，輸出信號選擇8路輸出中與數據鎖存器Ul所選擇的4路編號不同的4路信號；數據鎖存器Ul和數據鎖存器U2的CLK端分別與外部輸入時鐘信號CS1_IN和CS2_IN連接。圖I中，數據鎖存器Ul的Q1、Q3、Q5、Q7作為輸出分別與二極體V1、V2、V3、V4的正端連接，二極體Vl的負端連接Rl與R9組成的分壓網絡，二極體V2的負端連接R2與RlO組成的分壓網絡，二極體V3的負端連接R3與Rll組成的分壓網絡，二極體V4的負端連接R4與R12組成的分壓網絡。分壓後的輸出分別連接雙冗餘驅動電路3的輸入端MAI、MBUMCI、MDl ;數據鎖存器U2的Q2、Q4、Q6、Q8作為輸出分別與二極體V5、V6、V7、V8的正端連接，二極體V5的負端連接R5與R16組成的分壓網絡，二極體V6的負端連接R6與R15組成的分壓網絡，二極體V7的負端連接R7與R14組成的分壓網絡，二極體V8的負端連接R8與R13組成的分壓網絡。分壓後的輸出分別連接雙冗餘驅動電路3的輸入端MA2、MB2、MC2、MD2。分壓箝位網絡的分壓電阻Rl R8的阻值相同，分壓電阻R9 R16的阻值相同。雙冗餘驅動電路3信號輸入端MAI、MBU MCI、MDl可與分壓箝位網絡的上半組輸出中的任何I路進行組合，信號輸入端MA2、MB2、MC2、MD2可與分壓箝位網絡的下半組輸出中的任何I路進行組合。外部輸入信號RESET_IN和微處理器監控電路U4輸出的PFO分別連接到與門U5的兩個輸入端。與門U5的輸出信號分別連數據鎖存器Ul和數據鎖存器U2的CLR端。 如圖I所示，電路的供電電壓VCC為4. 5V 5. 5V。在圖I的連接關係下，0N_1輸出有效控制信號的操作為在輸入時鐘信號CS1_IN上升沿有效的情況下，向數據鎖存器Ul中寫入16進位數據01H，經分壓箝位網絡處理後輸入至MAl端的電壓為2. 5V 3. 3V ;隨後在輸入時鐘信號CS2_IN上升沿有效的情況下，向數據鎖存器U2中寫入16進位數據80H，經分壓箝位網絡處理後輸入至MA2端的電壓為2. 5V 3. 3V，從而使得驅動電路輸出端OCA導通，控制信號有效。0N_2輸出有效控制信號的操作為在輸入時鐘信號CS1_IN上升沿有效的情況下，向數據鎖存器Ul中寫入16進位數據04H，經分壓箝位網絡處理後輸入至MBl端的電壓為2. 5V 3. 3V ;隨後在輸入時鐘信號CS2_IN上升沿有效的情況下，向數據鎖存器U2中寫入16進位數據20H，經分壓箝位網絡處理後輸入至MB2端的電壓為2. 5V 3. 3V，從而使得驅動電路輸出端OCB導通，控制信號有效。0N_3輸出有效控制信號的操作為在輸入時鐘信號CS1_IN上升沿有效的情況下，向數據鎖存器Ul中寫入16進位數據10H，經分壓箝位網絡處理後輸入至MCl端的電壓為2. 5V 3. 3V ;隨後在輸入時鐘信號CS2_IN上升沿有效的情況下，向數據鎖存器U2中寫入16進位數據08H，經分壓箝位網絡處理後輸入至MC2端的電壓為2. 5V 3. 3V，從而使得驅動電路輸出端OCC導通，控制信號有效。0N_4輸出有效控制信號的操作為在輸入時鐘信號CS1_IN上升沿有效的情況下，向數據鎖存器Ul中寫入16進位數據40H，經分壓箝位網絡處理後輸入至MDl端的電壓為
2.5V 3. 3V ;隨後在輸入時鐘信號CS2_IN上升沿有效的情況下，向數據鎖存器U2中寫入16進位數據02H，經分壓箝位網絡處理後輸入至MD2端的電壓為2. 5V 3. 3V，從而使得驅動電路輸出端OCD導通，控制信號有效。電路開機上電過程中，外部電路輸入的RESET_IN負脈衝信號(脈衝寬度> Ims)使得與門U5輸出一個寬度> Ims負脈衝信號，該信號輸出給數據鎖存器Ul和U2的CLR端，使數據鎖存器的輸出端清零(低電平< O. 5V)，即LB8169T所有輸入端的電平信號均4. 0V)變為低電平(<0. 5V)，使得與門U5的輸出信號由高變為低(< O. 5V)，該信號輸出給數據鎖存器Ul和U2的CLR端，使數據鎖存器的輸出清零(低電平< O. 5V)，即LB8169T所有輸入端的電平信號均< O. 5V，LB8169T內部的4組OC門電路的輸出處於截止狀態，控制信號無效。[0027]本實用新型說明書中未作詳細描述的內容屬本領域技術 人員的公知技術。
權利要求1.一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，其特徵在於包括輸入鎖存電路(I)、分壓箝位電路(2)、雙冗餘驅動電路(3)和監測保護電路⑷；外部輸入的數據電平信號和時鐘信號同時送入輸入鎖存電路(I)，輸入鎖存電路(I)在時鐘信號觸發下對數據電平信號進行鎖存後生成原始控制信號送至分壓箝位電路(2);分壓箝位電路(2)對輸入鎖存電路(I)傳來的原始控制信號進行箝位分壓後輸出至雙冗餘驅動電路(3)，雙冗餘驅動電路(3)對分壓箝位電路(2)傳來的信號進行驅動後形成最終的控制信號向外部輸出；監測保護電路(4)根據外部輸入的復位信號或掉電情況下輸出的監測信號產生復位清零信號送至輸入鎖存電路(I)，使輸入鎖存電路(I)的輸出清零，雙冗餘驅動電路(3)不再向外輸出經驅動後的控制信號。
2.根據權利要求I所述的一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，其特徵在於所述的輸入鎖存電路(I)包括數據鎖存器Ul和數據鎖存器U2，外部輸入的數據電平信號同時送至數據鎖存器Ul的數據輸入端以及數據鎖存器U2的數據輸入端，外部輸入的第一路時鐘信號送至數據鎖存器Ul的CLK端，外部輸入的第二路時鐘信號送至數據鎖存器U2的CLK端，數據鎖存器Ul的數據輸出端和數據鎖存器U2的數據輸出端接至分壓箝位電路⑵。
3.根據權利要求2所述的一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，其特徵在於所述的數據鎖存器Ul或者數據鎖存器U2為54AC273。
4.根據權利要求2所述的一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，其特徵在於所述的分壓箝位電路(2)包括N條分壓支路，N為數據鎖存器Ul的數據輸出端和數據鎖存器U2的數據輸出端的個數總和；每一條分壓支路包括一個二極體、第一分壓電阻和第二分壓電阻，二極體的陽極端接輸入鎖存電路(I)的一路輸出，二極體的陰極端接第一分壓電阻的一端，第一分壓電阻的另一端同時接第二分壓電阻的一端以及雙冗餘驅動電路(3)的一個輸入端，第二分壓電阻的另一端接地。
5.根據權利要求4所述的一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，其特徵在於所述的雙冗餘驅動電路(3)包括內置有OC門的驅動晶片U3，驅動晶片U3中OC門的第一個輸入端接分壓箝位電路(2)中與數據鎖存器Ul的一路輸出對應的輸出端，驅動晶片U3中OC門的第二個輸入端接分壓箝位電路(2)中與數據鎖存器U2的一路輸出對應的輸出端，驅動晶片U3中OC門的輸出端作為控制信號的輸出端。
6.根據權利要求5所述的一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，其特徵在於所述的驅動晶片U3為LB8169T。
7.根據權利要求I所述的一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，其特徵在於所述的監測保護電路(4)包括微處理器監控電路U4和與門U5，電源VCC的正端同時接第三分壓電阻的一端、微處理器監控電路U4的MR端、微處理器監控電路U4的VCC端，第三分壓電阻的另一端同時接第四分壓電阻的一端以及微處理器監控電路U4的PFI端，第四分壓電阻的另一端同時接地以及微處理器監控電路U4的GND端，微處理器監控電路U4的PFO端接至與門U5的第一輸入端，微處理器監控電路U4的WDO端、WDI端、RESET端懸空，外部輸入的復位信號接至與門U5的第二輸入端，與門U5的輸出端同時接至數據鎖存器Ul和數據鎖存器U2的CLR端。
8.根據權利要求7所述的一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，其特徵在於所述的微處理器監控電路U4為MAX706。
9.根據權利要求7所述的一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，其特徵在於所述的與門U5為54AC08。
專利摘要一種遙感CCD相機配電電路的防誤動作電路，包括輸入鎖存電路(1)、分壓箝位電路(2)、雙冗餘驅動電路(3)和監測保護電路(4)。輸入鎖存電路(1)在時鐘信號觸發下對數據電平信號進行鎖存後生成原始控制信號輸出，分壓箝位電路(2)對鎖存輸出的信號進行箝位分壓後輸出給雙冗餘驅動電路(3)，使其內部相應的OC門導通輸出控制信號。電路上下電過程中，監測保護電路(4)產生復位清零信號，使輸入鎖存電路(1)的輸出清零，進而使得雙冗餘驅動電路(3)的OC門處於截止狀態，不輸出控制信號。本實用新型解決了遙感CCD相機配電電路上下電過程中由於輸入控制信號不穩定造成的控制誤動作，確保相機配電控制的可靠性和安全性。
文檔編號G01C11/02GK202634557SQ201220212290
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者石志成, 趙筱琳, 王芸 申請人:北京空間機電研究所