一种改进型船用导航系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种改进型船用导航系统，包括MCU模块、电平转换模块、开关电源模块；开关电源模块，用于将来自外部电源的电压信号转换成第一电压信号至MCU模块以使MCU模块开始工作；电平转换模块，用于将来自船用导航设备的数据信号发送至MCU；MCU模块，用于根据数据信号控制电平转换模块输出相应的电平信号至船用导航设备，可实现拓展船用通信导航设备安装串口数量，并对串口数据透明传输到自动舵，提高船舶自动化稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种通信导航串口服务器，尤其涉及一种改进型船用导航系统。
技术介绍
在船用自动导航系统中，由于自动舵本身串口资源有限，一般是一至两个。为了提高船舶行船安全性以及船舶的自动化程序，往往会安装多个船用导航设备，如GPS、磁罗经、电子磁罗经等。因为自动舵本身串口资源有限，只能安装一至两个，并不能满足人们的对船舶自动化的要求。
技术实现思路
针对现有技术的问题，本技术的目的在于提供一种改进型船用导航系统，其能实现拓展船用通信导航设备安装串口数量，并对串口数据透明传输到自动舵，提高船舶自动化稳定性。为实现上述目的，本技术的一种改进型船用导航系统采用如下技术方案:包括MCU模块、电平转换模块、开关电源模块；开关电源模块，用于将来自外部电源的电压信号转换成第一电压信号至MCU模块以使MCU模块开始工作；电平转换模块，用于将来自船用导航设备的数据信号发送至MCU ;MCU模块，用于根据数据信号控制电平转换模块输出相应的电平信号至船用导航设备。优选的，开关电源模块包括稳压电路芯片、电容Cl、电容C2、稳压二极管Dl以及电感LI ;电容Cl的一端和稳压电路芯片的电压输入端均与外部电源连接，电感LI的一端和稳压二极管Dl的负极均与稳压电路芯片的信号输出端连接，电感LI的另一端、稳压电路芯片的反馈调节FB端以及电容C2的一端均与开关电源模块的电源输出端连接；电容Cl的另一端、稳压电路芯片的控制端ON/OFF、稳压电路芯片的接地GND端、稳压二极管Dl的正极以及电容C2的另一端均接地；开关电源模块的电源输出端与MCU模块的电源输入端连接。进一步优选的，第一电压信号为3.3V。进一步优选的，稳压电路芯片的型号为LM2576HVS-12。优选的，MCU模块包括MCU芯片，MCU芯片的信号输出端与电平转换模块的信号输入端连接，MCU芯片的信号输入端与电平转换模块的信号输出端连接。进一步优选的，MCU芯片的型号为STM32F103RCT6。优选的，电平转换模块包括电平转换芯片和电阻Rl ;电平转换芯片的电源输出VCC端与开关电源模块的电源输出端连接，电平转换芯片的第一反相器输入端与MCU芯片的信号输出端连接，电平转换芯片的第一反相器输出端与船用自动导航设备的信号输入端连接；船用自动导航设备的信号输出端与电平转换芯片的第二反相器输入端连接，电平转换芯片的第二反相器输出端通过电阻Rl与MCU芯片的信号输入端连接。进一步优选的，电平转换芯片的型号为MAX3232CSE。本技术的有益效果在于:可实现拓展船用通信导航设备安装串口数量，并对串口数据透明传输到自动舵，提高船舶自动化稳定性。【附图说明】图1为本技术的系统功能结构示意图；图2为本技术的开关电源模块的电路图；图3为本技术的MCU模块的结构示意图；图4为本技术的电平转换模块的电路图。【具体实施方式】下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本技术做进一步描述:参照图1，本实施例提供的一种改进型船用导航系统，包括MCU模块、电平转换模块、开关电源模块；开关电源模块，用于将来自外部电源的电压信号转换成第一电压信号至MCU模块以使MCU模块开始工作；电平转换模块，用于将来自船用导航设备的数据信号发送至MCU ;MCU模块，用于根据数据信号控制电平转换模块输出相应的电平信号至船用导航设备。参照图2，开关电源模块包括稳压电路芯片、电容Cl、电容C2、稳压二极管Dl以及电感LI ;电容Cl的一端和稳压电路芯片的电压输入端均与外部电源连接，电感LI的一端和稳压二极管Dl的负极均与稳压电路芯片的信号输出端连接，电感LI的另一端、稳压电路芯片的反馈调节FB端以及电容C2的一端均与开关电源模块的电源输出端连接；电容Cl的另一端、稳压电路芯片的控制端ON/OFF、稳压电路芯片的接地GND端、稳压二极管Dl的正极以及电容C2的另一端均接地；开关电源模块的电源输出端与MCU模块的电源输入端连接。电感LI的选择要根据LM2576HVS-12的输出电压、最大输入电压、最大负载电流等参数选择，本实施例采用的电感LI的值选择但不限于为47uH。该电路中的输入电容Cl 一般应大于或等于100 yF，安装时要求尽量靠近LM2576HVS-12的输入引脚，其耐压值应与最大输入电压值相匹配，本实施例采用的电容Cl的值选择但不限于为470u。二极管Dl的额定电流值应大于最大负载电流的1.2倍，考虑到负载短路的情况，二极管的额定电流值应大于LM2576HVS-12的最大电流限制。二极管的反向电压应大于最大输入电压的1.25倍。推荐使用1Ν582χ系列的肖特基二极管。本实施例采用的肖特基二极管Dl的型号为1N5822，但不限于型号为1N5822的肖特基二极管Dl。外部电源经过开关电源模块进行稳压后，最后由开关电源模块的电源输出端输出3.3V稳定电压。开关电源模块的电源输出端还与稳压电路芯片的反馈调节FB端连接，当开关电源模块的电源输出端输出的电压异常时，稳压电路芯片的反馈调节FB端接收异常电压信号，使稳压电路芯片进行反馈调节，调节异常电压输出信号，直至正常。开关电源模块的电源输出端与MCU模块的电源输入端连接，对MCU模块提供3.3V的电源。参照图3，MCU模块包括MCU芯片，MCU芯片的信号输出端与电平转换模块的信号输入端连接，MCU芯片的信号输入端与电平转换模块的信号输出端连接。MCU芯片的型号为STM32F103RCT6。MCU芯片采用型号为STM32F103RCT6的单片机芯片，其是一款32位单片机，其采用的内核为ARM Cortex-M3，最高72MHz工作频率，1.25DMips/MHz，单周期乘法和硬件除法，通用增强型。256KB的Flash，最多内嵌20KB的SRAM，以CPU时钟速度访问(读/写)，0等待状态；工作温度范围:-40?85°C ；4个片选的可变静态存储控制器，支持Flash，SRA当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进型船用导航系统，其特征在于：包括MCU模块、电平转换模块、开关电源模块；开关电源模块，用于将来自外部电源的电压信号转换成第一电压信号至MCU模块以使MCU模块开始工作；电平转换模块，用于将来自船用导航设备的数据信号发送至MCU；MCU模块，用于根据数据信号控制电平转换模块输出相应的电平信号至船用导航设备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建，王章武，叶翠安，吕德仁，张建忠，周杰荣，吴太耀，
申请(专利权)人：广东交通职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44