GPS罗经信号分配器制造技术

本发明专利技术涉及一种GPS罗经信号分配器，其特征在于：它包含有微控制器以及连接于微控制器上的显示电路和CPLD电路，所述CPLD电路包含有连接于CPLD芯片上的输入接口电路和输出接口电路，所述输入接口电路用于接收从GPS和罗经设备来的GPS信号和罗经信号，分别经过电平变换电路变换成匹配CPLD输入电平的信号，输入CPLD芯片，经过CPLD芯片分路放大后的信号经过电平转换电路变换成电平信号，通过输出接口电路输出。本发明专利技术能够兼容GPS和罗经信号输入，输出16路分路放大信号，具备远程网络数据传输功能，解决了独立GPS和罗经放大器存在的输入信号不兼容、通用性差、数据无法远程传输的问题。

【技术实现步骤摘要】
GPS罗经信号分配器
本专利技术涉及一种分路放大设备，尤其是涉及一种对输入GPS、罗经信号进行16路分路放大输出的装置，涉及电子

技术介绍
在大型船舶航行中，GPS和罗经作为两种重要航海设备被广泛使用，用来精确确定船舶的位置和航向，对船舶的航行安全起着至关重要的作用。GPS和罗经设备提供的输出接口较少，为了满足大量设备对GPS和罗经信号的需求，需要安装信号分配器，现有信号分配器只有单独针对GPS信号或罗经信号进行分路放大处理的，没有能够同时兼容GPS和罗经信号输入的，通用性较差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能够对输入GPS、罗经信号进行16路分路放大输出，能够切换输入信号源和对输出端口进行自检测试的装置，提高通用性。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种GPS罗经信号分配器，它包含有微控制器以及连接于微控制器上的显示电路和CPLD电路，所述CPLD电路包含有连接于CPLD芯片上的输入接口电路和输出接口电路，所述输入接口电路用于接收从GPS和罗经设备来的GPS信号和罗经信号，分别经过电平变换电路变换成匹配CPLD输入电平的信号，输入CPLD芯片，经过CPLD芯片分路放大后的信号经过电平转换电路变换成电平信号，通过输出接口电路输出；从CPLD芯片输出一路信号接入微控制器，微控制器接收信号并解调出所需信息，并通过显示电路显示到液晶显示屏上。通过输出接口电路输出的信号经过电平转换电路变换成匹配CPLD输入电平的信号环回输入CPLD芯片，用于输出自检测试。所述分配器包含有与微控制器相连的网络通讯电路，信号分配器通过网络通讯电路连接远程计算机，远程计算机通过网络通讯电路向信号分配器发送命令。所述分配器包含有与微控制器相连的按键电路，通过按键电路和显示电路与用户进行交互实现多种操作。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术是一种GPS罗经信号分配器，它能够兼容GPS和罗经信号输入，能够输出16路分路放大信号，具备远程网络数据传输功能，解决了独立GPS和罗经放大器存在的输入信号不兼容、通用性差、数据无法远程传输的问题。附图说明图1为本专利技术一种GPS罗经信号分配器的原理框图。图2为本专利技术一种GPS罗经信号分配器的微控制器电路图。图3为本专利技术一种GPS罗经信号分配器的液晶显示电路图。图4为本专利技术一种GPS罗经信号分配器的按键电路图。图5为本专利技术一种GPS罗经信号分配器的CPLD电路图。图6为本专利技术一种GPS罗经信号分配器的输入接口电路图。图7为本专利技术一种GPS罗经信号分配器的输出接口电路图。图8为本专利技术一种GPS罗经信号分配器的网络通讯接口电路图。图9为本专利技术一种GPS罗经信号分配器的电源电路图。图10为本专利技术一种GPS罗经信号分配器的程序流程图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图1所示，本实施例中的一种GPS罗经信号分配器，所述信号分配器的工作原理是：从GPS、罗经设备来的信号分别通过GPS、罗经信号输入接口输入，输入的GPS信号为RS-232电平，输入的罗经信号为RS-422电平，经过电平变换电路变换成匹配CPLD输入电平的信号，输入CPLD芯片，经过CPLD芯片分路放大后输出16路信号，经过电平转换电路变换成RS-422电平信号，通过输出接口输出，输出信号同时经过电平转换电路变换成匹配CPLD输入电平的信号环回输入CPLD芯片，用于输出自检测试。从CPLD芯片输出一路信号接入微控制器，微控制器接收信号并解调出经纬度、UTC时间或航向等信息，通过显示电路显示到液晶显示屏上。信号分配器通过网络接口连接远程计算机，远程计算机通过网络接口向信号分配器发送命令，如果是获取数据命令，则微控制器将解调出的信息按照规定的格式变换成网络数据，从网络接口发送出去。如果是信息显示或参数修改命令，则微控制器通过网络接口返回信息显示或参数修改WEB页面数据给远程计算机。微控制器通过按键电路和显示电路与用户进行交互，可以实现输入信号切换、输出端口自检测试等操作。参见图2~9，本专利技术涉及一种GPS罗经信号分配器，所述信号分配器包含有微控制器以及连接于微控制器上的按键输入电路、显示电路、CPLD电路和网络通讯电路，所述CPLD电路包含有连接于CPLD芯片上的输入接口电路和输出接口电路；参见图2~3，所述微控制器的型号为ATMEGA328，所述显示电路包含有128x64点阵液晶显示模块，所述微控制器的PC0、PC1和PB0口分别接入液晶显示模块的串行数据、片选、串行时钟端口；参见图5，所述CPLD电路包含有CPLD芯片和连接于CPLD芯片上的输入接口电路和输出接口电路，所述CPLD芯片型号为EPM240T100C5，CPLD芯片与微控制器的PD0~PD7口相连；参见图6，所述输入接口电路采用MAX3232和MAX481串口收发芯片组成，所述MAX3232芯片的9脚和12脚分别接入CPLD芯片，所述MAX3232芯片的8脚和13脚分别与GPS信号输入接口相连，所述MAX481芯片的1脚接入CPLD芯片，所述MAX481芯片的6脚和7脚分别与罗经信号输入接口相连；参见图7，所述输出接口电路采用MAX481串口收发芯片，所述MAX481芯片的1脚和4脚分别接入CPLD芯片，所述MAX481串口通讯芯片的6脚和7脚分别与信号输出接口相连；参见图8，所述网络通讯电路包含有ENC28J60网络通讯芯片和带网络隔离变压器的网络插座，所述网络插座的型号为HR911115A，所述ENC28J60芯片的6~9脚分别接入微控制器的PB4、PB3、PB5和PB2口，所述ENC28J60芯片的12、13、16脚和17脚分别与网络插座的6、3、2、1脚相连；参见图4，所述信号分配器还包含有四薄膜按键电路，所述按键电路包含有四个按钮，四个按钮的一端分别与微控制器的PC2~PC5口相连，另一端接地，且四个按钮上均并联有电容；参见图9，所述信号分配器还包含有电源电路，所述电源电路采用稳压芯片构成，所述稳压芯片型号为AMS1117-3.3。参见图10，本专利技术一种GPS罗经信号分配器的微控制器嵌入式软件采用C语言和Protothreads多线程技术设计，程序流程图如图10所示。程序首先进行各种初始化，包括配置微控制器的LCD液晶显示控制端口、按键端口、CPLD控制端口等，初始化航向、经度、纬度、UTC时间等变量的单位、分隔符等固定字符，初始化串口设置，读取输入选择配置参数，初始化输入相关的CPLD控制端口、串口波特率等，读取网络相关的IP地址、MAC地址等参数，初始化网络控制芯片，启动网络服务，初始化网络服务端口，初始化LCD显示模块，显示启动信息，延时2秒后进入数据显示页面，初始化线程节拍，开启全局中断使能，初始化网络处理线程、数据显示线程、自动测试线程、菜单处理线程、串口接收线程和串口发送线程。完成以上初始化工作后，程序进入无限循环，在无限循环中依次运行网络处理线程、数据显示线程、自动测试线程、菜单处理线程、串口接收线程和串口发送线程。网络处理线程等待直到网卡接收到数据，读取网卡数据并匹配IP地址，然后进行ARP、ICMP等数据包的处理，如果接收到的数据包含UDP请求则判断UDP请求命令是否正确，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GPS罗经信号分配器，其特征在于：它包含有微控制器以及连接于微控制器上的显示电路和CPLD电路，所述CPLD电路包含有连接于CPLD芯片上的输入接口电路和输出接口电路，所述输入接口电路用于接收从GPS和罗经设备来的GPS信号和罗经信号，分别经过电平变换电路变换成匹配CPLD输入电平的信号，输入CPLD芯片，经过CPLD芯片分路放大后的信号经过电平转换电路变换成电平信号，通过输出接口电路输出；从CPLD芯片输出一路信号接入微控制器，微控制器接收信号并解调出所需信息，并通过显示电路显示到液晶显示屏上。

【技术特征摘要】
1.一种GPS罗经信号分配器，其特征在于：它包含有微控制器以及连接于微控制器上的显示电路和CPLD电路，所述CPLD电路包含有连接于CPLD芯片上的输入接口电路和输出接口电路，所述输入接口电路用于接收从GPS和罗经设备来的GPS信号和罗经信号，分别经过电平变换电路变换成匹配CPLD输入电平的信号，输入CPLD芯片，经过CPLD芯片分路放大后的信号经过电平转换电路变换成电平信号，通过输出接口电路输出；从CPLD芯片输出一路信号接入微控制器，微控制器接收信号并解调出所需信息，并通过显示电路显示到液晶显示屏上，微控制器包括网络处理模块、数据显示模块、自动测试模块、菜单处理模块、串口接收模块和串口发送模块，网络处理模块等待直到网卡接收到数据，读取网卡数据并匹配IP地址，然后进行各种数据包的处理，如果接收到的数据包含UDP请求则判断UDP请求命令是否正确，如果命令正确则发送应答数据包；如果接收到的数据包为WEB请求，则对数据包进行解析，软件只处理GET请求，根据解析的结果发送不同的WEB页面；数据显示模块等待进入数据显示页面，在数据显示页面如果数据更新则更新相应的显示数据，如果无数据输入则显示无数据输入提示信息；自动测试模块等待自检测试启动，然后设置测试波特率，输出控制信号依次切换各端口，通过向串口发送固定数据并与环回接收数据进行比较的方法来检测端口状态，如果发送接收的数据一致则端口正常，否则端口故障，测试完成后停止自检测试并恢复输入设置和波特率；菜单处理模块调用按键检测子线程并等待按键检测子线程退出，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国雄，兰秀凯，石晓录，刘天水，王胜利，周春华，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三六九八部队，
类型：发明
国别省市：江苏;32