一種機載數據記錄裝置製造方法
2023-10-24 06:54:52
一種機載數據記錄裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機載數據記錄裝置，包括電源轉換電路、第一處理器、第二處理器、總線通信電路、監測採集電路以及數據存儲電路，所述第一處理器與第二處理器、數據存儲電路相連接，所述第二處理器與監測採集電路、總線通信電路相連接，所述監測採集電路上設有用於採集監測數據的AD晶片，所述第一處理器為嵌入式計算機，所述第二處理器為FPGA。本實用新型提供的一種機載數據記錄裝置，可連接不同串行接口的設備，通用性較大，能實時監測環境參數，並連同設備工作的數據一起進行存儲，以便回到地面後進一步分析研究，且該機載數據記錄裝置使用起來較為方便，性能可靠，值得推廣。
【專利說明】一種機載數據記錄裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於機載裝置領域，具體涉及一種機載數據記錄裝置。
【背景技術】
[0002]目前公知，當機載設備處於高空工作時，其工作所處的自然環境和電磁環境均十分惡劣。在此情況下，如果需要對在此環境中工作設備的試驗數據進行記錄，一般的數據記錄裝置則難以勝任，無法完整的將試驗數據記錄，而現今國內暫時還沒有針對機載設備數據記錄裝置方面的設計。
實用新型內容
[0003]為了解決現有技術中存在的不足，本實用新型提供了一種機載數據記錄裝置，可連接不同串行接口的設備，通用性較大，能實時監測環境參數，並連同設備工作的數據一起進行存儲，以便回到地面後進一步分析研宄，且該機載數據記錄裝置使用起來較為方便，性能可靠，值得推廣。
[0004]為解決上述問題，本實用新型具體採用以下技術方案:
[0005]一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，包括電源轉換電路、第一處理器、第二處理器、總線通信電路、監測採集電路以及數據存儲電路，所述第一處理器與第二處理器、數據存儲電路相連接，所述第二處理器與監測採集電路、總線通信電路相連接，所述監測採集電路上設有用於採集監測數據的AD晶片，所述第一處理器為嵌入式計算機，所述第二處理器為 FPGA。
[0006]前述的一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，所述機載數據記錄裝置連接一溫度保護電路，所述溫度保護電路的電源輸入端與電源轉換電路相連接。
[0007]前述的一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，還包括光耦隔離電路，所述光耦隔離電路與總線通信電路相連接，所述總線通信電路通過光耦隔離電路連接於非標準RS485、RS422、RS232 串行接口。
[0008]前述的一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，第一處理器上設有標準RS485、RS422、RS232 串行接口。
[0009]前述的一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，所述第一處理器為嵌入式計算機PC104。
[0010]前述的一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，所述第一處理器與第二處理器通過PC104總線相連接。
[0011]該機載數據記錄裝置的嵌入式計算機PC104自帶標準的RS485、RS422、RS232串行接口，因此可直接採用，簡化設計；對於非標準的串行接口，採用PC104總線+FPGA+總線通信電路的方法實現，外部設備輸入的非標準串行數據經PC104總線、FPGA、總線通信電路轉換之後在FPGA內做串並轉換，並通過PC104總線實現與PC104的通信。PC104接收到數據並通過校驗之後，將數據存儲到數據存儲電路對應的數據存儲器中以便後續使用。另外，該機載數據記錄裝置中設有監測採集電路，即設有AD晶片，對整個機載數據記錄裝置工作的環境參數實時監測，並將監測到的狀態數據通過PC104總線上傳至PC014。
[0012]本實用新型的有益效果:本實用新型提供的一種機載數據記錄裝置，不僅具有標準RS485、RS422、RS232串行接口，而且還具有波特率在一定範圍內可任意設置的非標準RS485、RS422、RS232串行接口，以滿足與不同外部設備的通訊；內含嵌入式計算機可對所接收到的數據進行相應校驗、解碼處理；監測採集電路能夠對設備工作的環境參數進行實時監測；數據存儲電路能夠將嵌入式計算機處理完成之後的數據進行存儲，另外出於安全因素的考慮，在每次飛行試驗完成之後，可以在不拆卸、不加電的情況下完成對所記錄數據的讀取，提高了設備使用的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的一種機載數據記錄裝置的原理框圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0015]如圖1所示，一種機載數據記錄裝置，包括電源轉換電路、第一處理器、第二處理器、總線通信電路、監測採集電路以及數據存儲電路，所述第一處理器與第二處理器、數據存儲電路相連接，第一處理器上設有標準的RS485、RS422、RS232串行接口，第一處理器為嵌入式計算機PC104，通過PC104總線與第二處理器相連接，所述第二處理器與監測採集電路、總線通信電路相連接，所述監測採集電路上設有用於採集監測數據的AD晶片，所述第一處理器為嵌入式計算機，所述第二處理器為FPGA。
[0016]進一步的，該機載數據記錄裝置與一溫度保護電路相連接，所述溫度保護電路的電源輸入端與電源轉換電路相連接，即該機載數據記錄裝置為溫度保護電路提供電力支持。
[0017]進一步的，該機載數據記錄裝置還包括光耦隔離電路，所述光耦隔離電路與總線通信電路相連接，所述總線通信電路通過光耦隔離電路連接於非標準的RS485、RS422、RS232串行接口。
[0018]該機載數據記錄裝置中的電源轉換電路為滿足軍用標準的DC-DC電源轉換電路，將機載+27V轉換成機載數據記錄裝置工作所需的各種電源(包括±15V、±5V、+3.3V、+2.5V、+1.8V、+1.2V)o針對波特率可設置的非標準串行接口的設計，首先在FPGA內設計完成PC104的硬體接口功能，實現FPGA與PC104之間的數據傳輸，然後在FPGA內完成外部設備工作數據的串並轉換/並串轉換，再通過總線通信晶片(可選用型號為DS96F174/175的總線通信晶片)實現串行接口與FPGA接口之間的電平轉換，最後經過光耦6N137保護隔離即可與外部設備連接，實現數據通信。
[0019]外部設備的工作數據經過FPGA串並轉換之後，由FPGA輸入至PC104，PC104為現有的，在PC104內會自動對所接收到的工作數據進行校驗，如果校驗合格則將工作數據存儲入數據存儲電路對應的數據存儲器中；如果校驗不合格，則通知外部設備重新發送該幀數據；若仍不合格，則剔除該幀數據。該機載數據記錄裝置中所使用的數據存儲器滿足軍品級標準，具有通用的USB接口對外，故而可以滿足外部設備在不加電的情況下讀取其內部數據。
[0020]該機載數據記錄裝置中採用的AD晶片為AD574，可對該機載數據記錄裝置所在的環境參數進行實時採集，採集之後輸出為十二位並行數據，經過FPGA通過PC104總線輸入至PC104，並在PC104內計算出真實的參數值，由於在外部硬體電路上利用電阻分壓實現了固定值的預先設定，當環境參數值超過該預先設定的固定值時，則機載數據記錄裝置按照預設流程進行處理即可。對於固定值的預設、處理流程的預設都屬於本領域人員所公知的。
[0021]此外，與該機載數據記錄裝置相連接的溫度保護電路能夠實時監測機載數據記錄裝置所處的環境溫度，當環境溫度低於_25°C時，溫度保護電路自動開啟對該機載數據記錄裝置進行加熱；當環境溫度高於_25°C時，則溫度保護電路停止加熱，以此來保證該機載數據記錄裝置中的非軍品級晶片均工作在允許的環境溫度中。
[0022]該機載數據記錄裝置，可連接不同串行接口的設備，通用性較大，能實時監測環境參數，並連同設備工作的數據一起進行存儲，以便回到地面後進一步分析研宄，且該機載數據記錄裝置使用起來較為方便，性能可靠，值得推廣。
[0023]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵及優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，包括電源轉換電路、第一處理器、第二處理器、總線通信電路、監測採集電路以及數據存儲電路，所述第一處理器與第二處理器、數據存儲電路相連接，所述第二處理器與監測採集電路、總線通信電路相連接，所述監測採集電路上設有用於採集監測數據的AD晶片，所述第一處理器為嵌入式計算機，所述第二處理器為FPGA0
2.根據權利要求1所述的一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，所述機載數據記錄裝置連接一溫度保護電路，所述溫度保護電路的電源輸入端與電源轉換電路相連接。
3.根據權利要求2所述的一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，還包括光耦隔離電路，所述光耦隔離電路與總線通信電路相連接，所述總線通信電路通過光耦隔離電路連接於非標準 RS485、RS422、RS232 串行接口。
4.根據權利要求3所述的一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，第一處理器上設有標準 RS485、RS422、RS232 串行接口。
5.根據權利要求4所述的一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，所述第一處理器為嵌入式計算機PC104。
6.根據權利要求5所述的一種機載數據記錄裝置，其特徵在於，所述第一處理器與第二處理器通過PC104總線相連接。
【文檔編號】G06F13/38GK204242172SQ201420775828
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月11日 優先權日:2014年12月11日
【發明者】舒德軍, 王偉, 翟凱 申請人:南京長峰航天電子科技有限公司