一种多接口低功耗小型智能环境参数监测设备制造技术

本实用新型专利技术属于环境监测技术领域，具体涉及一种多接口低功耗小型智能环境参数监测设备。本实用新型专利技术的设备包括CPU小系统、外围接口扩展电路和声光报警模块；其中，CPU小系统包括微处理器MPU，存储器和显示器；外围接口扩展电路包括相互独立的USB接口电路、以太网络接口电路和串行接口电路；声光报警模块包括报警指示装置。本实用新型专利技术解决的技术问题为现有环境监测设备不能应用于不同接口类型的舰载导弹垂直发射系统，适用性差。本实用型取得的有益效果为本智能环境参数检测设备采用了集成度高的微处理器MPU，可扩展能力强，可提供包括USB、网络及串口多种形式远程通讯接口，实现了对不同接口类型的导弹实施环境监测，通用性强，适用性广。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种多接口低功耗小型智能环境参数监测设备
本技术属于环境监测
，具体涉及一种多接口低功耗小型智能环境参数监测设备。
技术介绍
在舰载导弹垂直发射系统中，解决导弹的贮存密封是重要的技术问题之一，对于提高导弹贮存寿命和使用可靠性有着至关重要的作用。决定贮存密封的效果是导弹贮运发射箱，其内部充有干燥空气或惰性气体，可阻断外部湿热和腐蚀性气体对导弹的侵蚀。但是，由于制造工艺和材料等方面的原因，使贮运发射箱处于完全气密状态是困难的，因而有必要为其建立内环境自动监测系统，用于综合监测和控制贮运发射箱内环境的变化状态， 以在贮存失效之前采取相应技术措施，保证导弹的正常可靠贮存。在海洋环境中，高低温会引起固体助推器零部件的老化和物理膨胀；高湿度会引起装药的水解和脱粘；冲击和振动会引起装药出现裂纹以及零部件机械应力疲劳等等。针对上述问题，环境参数监测设备通常选择了对发射箱内参数性能影响较大的压力、温度、湿度作为监测对象。针对舰载导弹垂直发射系统的特殊要求，现有环境监测设备具有以下缺陷首先， 由于不同弹型的接口不同，现有单一接口的环境监测设备适用性受限；其次，现有环境监测设备的功耗以及设备可靠性难以满足长期监测的要求；另外，可供监测系统安装固定的空间有限，现有环境监测设备往往难以满足尺寸要求。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题为现有环境监测设备不能应用于不同接口类型的舰载导弹垂直发射系统，适用性差。本技术的技术方案如下所述—种多接口低功耗小型智能环境参数监测设备，包括CPU小系统、外围接口扩展电路和声光报警模块；其中，CPU小系统包括微处理器MPU，存储器和显示器；外围接口扩展电路包括相互独立的USB接口电路、以太网络接口电路和串行接口电路；声光报警模块包括报警指示装置；CPU小系统用于对贮运发射箱内部传感器信号的AD采集、处理、数据存储和本地显示；外围接口扩展电路中的USB接口电路、以太网络接口电路和串行接口电路分别于CPU小系统中的MPU相连接，USB接口电路用于监测数据导出，以太网络接口电路实现与其他设备进行网络传输，串行接口电路实现监测数据远程通讯；声光报警模块也与CPU 小系统中的MPU相连接，用于监测数据超标时进行报警指示，并连接贮运发射箱外部补气装置为贮运发射箱内部补充干燥空气。作为优选方案，CPU小系统以集成度高、超低功耗的单片机为MPU，配以大容量 flash存储器、IXD显示完成对传感器信号的AD采集、处理、数据存储和本地显示功能。作为进一步的优选方案，CPU小系统中，采用MSP430F149单片机作为MPU，利用其内部AO A2共3路12位A/D转换器实现对来自贮运发射箱内温度、湿度、压力传感器的数据采集需求；采用NAND非易失性flash芯片HY27UF082G2B作为本地数据存储器，与单片机的I/O接口 P2连接实现8位数据读写存储操作；采用JHD162A型IXD液晶显示器与单片机I/O接口 P4连接，显示采集到的温度、湿度、压力传感器模拟信号及当前采集通道号。外围接口扩展电路中，USB接口电路通过与单片机I/O接口 Pl相连接，可与上位机进行通信并导出监测数据；以太网络接口电路由以太网控制器和网络变压器组成；以太网控制器工作在8位I/O模式，所有控制线直接与单片机I/O 口连接，其中低8位数据线分别连接单片机的P5. 0 P5. 7 口，低位4根地址线依次连接P3. 0 P3. 3 口，读写控制线分别接P3. 6和P3. 7 ；网络变压器用于传输信号的电平转换，并将外部线路隔开，实现带电的插拔功能；串行接口电路包括电平转换驱动芯片，电平转换驱动芯片通过单片机的P3. 4和 P3. 5连接单片机内部USARTO通讯模块，串行收发数据长度选择8位数据模式。USB接口电路采用PDIUSBD12芯片；以太网络接口电路中，太网控制器为CS8900A 型，网络变压器为20F-01R型；串行接口电路为RS-422A串行接口电路，包括电平转换驱动芯片，电平转换驱动芯片为SP3220型。声光报警模块中，报警指示装置包括报警指示灯和蜂鸣器，所述蜂鸣器为声光蜂鸣器，利用单片机的I/O接口 P6作为输出采用光电耦合器进行隔离驱动，蜂鸣器设有EAO 开关控制。所述低功耗小型智能环境参数监测设备外壳为铝板加固设计，采用刚性连接或焊接连接。以MPU为监控核心的印制板通过螺钉固定于设备内，设备外表面上方为IXD液晶显示，设备外表面下方包括供电指示、复位开关、蜂鸣器及开关控制、USB监控数据下载接口，设备底部为军用航空连接器，包括温湿度及压力传感器信号输入、网络接口及串行接□。本实用型取得的有益效果为(1)本技术的智能环境参数检测设备采用了集成度高的微处理器MPU，可扩展能力强，可提供包括USB、网络及串口多种形式远程通讯接口，实现了对不同接口类型的导弹实施环境监测，通用性强，适用性广；(2)本技术的智能环境参数检测设备，具备声光报警功能，可在贮存失效之前采取反馈措施，以实现闭环控制，保证导弹的正常可靠贮存；(3)本技术的智能环境参数检测设备集成度高，尺寸小巧，节约空间；(4)本技术的智能环境参数检测设备采用具有低功耗特性的MPU，降低了功耗水平；(5)本技术的智能环境参数检测设备结构上采用加固设计，可适应恶劣环境变化，抗干扰能力强，可靠性高。附图说明图1是本技术的智能环境参数监测设备电气原理框图；图2是本技术的智能环境参数监测设备结构外形示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术的多接口低功耗小型智能环境参数监测设备进行详细说明。如图1所示，本技术的多接口低功耗小型智能环境参数监测设备包括CPU小系统、外围接口扩展电路和声光报警模块。其中，CPU小系统包括微处理器MPU，存储器和显示器；外围接口扩展电路包括相互独立的USB接口电路、以太网络接口电路和串行接口电路；声光报警模块包括报警指示装置。CPU小系统用于对贮运发射箱内部传感器信号的AD 采集、处理、数据存储和本地显示；外围接口扩展电路中的USB接口电路、以太网络接口电路和串行接口电路分别于CPU小系统中的MPU相连接，USB接口电路用于监测数据导出，以太网络接口电路实现与其他设备进行网络传输，串行接口电路实现监测数据远程通讯。声光报警模块也与CPU小系统中的MPU相连接，用于监测数据超标时进行报警指示，以便在贮存失效之前，自动控制补气设备为贮运发射箱内补充干燥空气，以改善其内部环境状况。实施例1本实施例中，CPU小系统以集成度高、超低功耗的单片机为MPU，配以大容量flash 存储器、IXD显示完成对传感器信号的AD采集、处理、数据存储和本地显示功能。采用TI公司的MSP430F149单片机作为MPU，利用其内部3路(AO A2) 12位A/D转换器实现对来自贮运发射箱内温度、湿度、压力传感器的数据采集需求；采用Hynix公司NAND非易失性flash 芯片HY27UF082G2B作为本地数据存储器，其容量为2GB，工作电压为2. 7V 3. 6V，与单片机的I/O接口 P2连接实现8位数据读写存储操作，具有在突然断电时确保数据不丢失的能力；采用JHD162A型IXD液晶显示器与单片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢娟，胡亮，
申请(专利权)人：中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所，
类型：实用新型
国别省市：