一种小型通用化多总线控制设备制造技术

本发明专利技术公开了一种小型通用化多总线控制设备，包括控制板和继电器板；控制板和继电器板采用上下堆叠结构，板层之间通过接插件进行连接；继电器板包括第一固体继电器、多路固态继电器、第二固体继电器和至少一个模拟开关；第一固体继电器的第一端与控制板的输出端相连，第二端与多路固态继电器的输入端相连；多路固态继电器的第一输出端作为继电器板的第一外部设备接口，第二输出端与控制板的输入端相连；第二固体继电器的第一端与控制板的采样端相连，第二端与模拟开关的输出端相连；模拟开关的输入端作为继电器板的第二外部设备接口；本发明专利技术在缩小设备体积的前提下增加了通讯种类和信号传输路数，使设备具有通用性，提高设备利用率，节约成本。

A small universal multi bus control device

The invention discloses a small universal multi-bus control device, including a control board and a relay board; the control board and the relay board are stacked up and down, and the plates are connected by a connector; the relay board comprises a first solid-state relay, a multi-channel solid-state relay, a second solid-state relay and at least one simulation. The first end of the first solid-state relay is connected to the output end of the control board, and the second end is connected to the input end of the multi-channel solid-state relay; the first output end of the multi-channel solid-state relay acts as the first external device interface of the relay board, and the second output end is connected to the input end of the control board; the first end of the second solid-state relay. The input end of the analog switch acts as the second external device interface of the relay board; the invention increases the communication type and the number of signal transmission paths on the premise of reducing the size of the equipment, so as to make the equipment universal, improve the utilization ratio of the equipment and save money. Ben.

【技术实现步骤摘要】
一种小型通用化多总线控制设备
本专利技术属于控制设备
，更具体地，涉及一种小型通用化多总线控制设备。
技术介绍
控制设备是测控系统的重要组成部分，其安装在武器系统内部，主要用于实现控制信号的输出以及回测；控制设备因受到武器系统结构尺寸限制，需要在缩小体积的前提下，满足控制信号输出、通讯、外部信号的采集等功能，完成武器系统命令的传递、与外部系统的通信；目前常用的控制设备多为基于嵌入式系统加外围电路的方式实现，存在以下不足：(1)需要额外配置驱动器、隔离电源芯片等硬件来实现CAN通讯，在印制板设计中会占用很大的空间；采用电磁继电器作为开关器件，需要电磁隔离电路和泄放电路来匹配电磁继电器以实现控制信号输出，需要占用一定的空间，因此现有的控制设备体积较大，无法满足控制设备及武器系统小型化的需求；(2)控制设备中的核心控制板不具有通用性，当控制信号的路数增加，或者外部输入信号的种类发生变化时，往往就需要重新设计核心控制板，导致控制设备的利用率低，重新设计会增加重复性工作，增大成本。
技术实现思路
针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种小型通用化多总线控制设备，其目的在于解决现有的控制设备体积大、不具备通用性的问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种小型通用化多总线控制设备，包括控制板和继电器板；控制板和继电器板采用上下堆叠结构，板层之间通过接插件进行连接；控制板用于接收外部上位机发送的1553B指令并进行译码处理，得到开关量输出信号；并用于采集外部设备反馈的开关量输入信息，根据开关量输入信息检测外部设备的开关量状态的正确性；并用于对继电器板采集的开关量输入信息的电压量进行过欠压检测，并将检测结果发送至外部上位机；继电器板用于根据开关量输出信号控制内部继电器动作，输出开关量控制信号；该继电器板包括第一固体继电器、多路固态继电器、第二固体继电器和至少一个模拟开关；第一固体继电器的第一端作为继电器板的第一输入端，与控制板的输出端相连，第二端与多路固态继电器的输入端相连；多路固态继电器的第一输出端作为继电器板的第一外部设备接口，用于连接外部设备，第二输出端作为继电器板的输出端，与控制板的输入端相连；第二固体继电器的第一端作为继电器板的第二输入端，与控制板的采样端相连，第二端与模拟开关的输出端相连；模拟开关的输入端作为继电器板的第二外部设备接口，用于连接外部设备；第一固体继电器用于接收控制板输出的开关量输出信号，并根据开关量输出信号生成继电器控制信号；多路固态继电器在继电器控制信号的作用下执行开关动作，输出多路开关量控制信号；模拟开关用于将外部设备反馈的多路电压量依次切换输出，并通过第二固体继电器传送至控制板。优选的，上述小型通用化多总线控制设备，其控制板包括主控单元，以及与主控单元相连的M个CAN通讯接口、N个1553B通讯接口、数字量开入电路、电平转换电路和采样电路；其中，1≤M≤4，1≤N≤3；CAN通讯接口用于连接外部上位机的CAN总线，1553B通讯接口用于连接外部上位机的1553B总线，数字量开入电路用于连接外部设备；电平转换电路与第一固体继电器相连；采样电路与第二固体继电器相连；1553B通讯接口用于接收外部上位机发送的1553B指令；主控单元用于对所述1553B指令进行译码处理，得到开关量输出信号；开关量输出信号经电平转换电路处理后发送至第一固体继电器；数字量开入电路用于采集外部设备反馈的开关量输入信息，以及多路固态继电器的触点状态信息，调理后发送至主控单元；采样电路用于接收第二固体继电器发送的开关量输入信息的电压量并进行放大处理；主控单元用于根据开关量输入信息检测外部设备的开关量状态的正确性，并用于对放大后的电压量进行过欠压检测，将检测结果通过CAN通讯接口发送至外部上位机；并用于根据触点状态信息判断多路固态继电器的对应开关是否正常闭合，若否，则重新发送开关量输出信号以确保多路开关量控制信号的输出准确性。优选的，上述小型通用化多总线控制设备，其主控单元包括1553B协议芯片、DSP芯片和FPGA芯片；1553B协议芯片的第一端与1553B通讯接口的输出端相连，第二端与DSP芯片的第一端相连，第三端与FPGA芯片的第一端相连；DSP芯片的第二端与CAN通讯接口的输入端相连，第三端与FPGA芯片的第二端相连，第四端与采样电路的输出端相连；FPGA芯片的第三端与电平转换电路的输入端相连，第四端与数字量开入电路的输出端相连；1553B协议芯片用于接收1553B通讯接口输出的1553B指令并进行格式转换；FPGA芯片用于控制1553B协议芯片将转换后的1553B指令发送至DSP芯片；DSP芯片根据接收的1553B指令生成开关量输出信号，开关量输出信号经FPGA芯片编码后发送至继电器板；FPGA芯片还用于将外部设备反馈的开关量输入信息进行译码后发送至DSP芯片。优选的，上述小型通用化多总线控制设备，其采样电路包括A/D采样模块、运算放大器和隔离放大器；隔离放大器的输入端与第二固体继电器的输出端相连，输出端与运算放大器的输入端相连；运算放大器的输出端与A/D采样模块的输入端相连；A/D采样模块的输出端与DSP芯片的第三端相连；隔离放大器用于实现A/D采样模块与第二固体继电器之间的电气隔离；运算放大器对第二固体继电器输出的电压量进行运算放大。优选的，上述小型通用化多总线控制设备，其数字量开入电路采用光电耦合器。优选的，上述小型通用化多总线控制设备，其主控单元、CAN通讯接口、1553B通讯接口和A/D采样模块固化为一集成处理器。优选的，上述小型通用化多总线控制设备，还包括DC/DC电源模块，用于为集成处理器提供工作电压，该工作电压包括1.5V、1.2V、3.3V。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术提供的小型通用化多总线控制设备，控制板和继电器板采用上下堆叠结构，采用层叠设计结构，拆装便利，可通过更换或增加控制板、继电器板来满足信号数量增减的功能需求，免于重新设计控制设备带来的重复性工作，具有更好的扩展性且节约成本；采用第一固体继电器和多路固态继电器配合执行开关量控制信号的输出功能，不仅能够增加开关量控制信号的输出路数，提高控制设备的集成度，使其具有较强的通用性；并且能够通过回采多路继电器的触点状态来判断对应开关是否闭合，以确保多路开关量控制信号的输出准确性，提高了控制设备的使用可靠性；将主控单元、CAN通讯接口、1553B通讯接口和A/D采样模块固化为一集成处理器，采用集成化的处理器设计，突破常规处理器电路与通讯电路分散独立的方式，高度集成化的设置方式大大减小通讯电路在印制板中所占用的空间，降低了控制设备的体积。(2)本专利技术提供的小型通用化多总线控制设备，包括4路CAN总线、3路1553B总线，能够实现32路数字量开出、52路数字量开入和16路电压量采集，在缩小设备体积的前提下增加了通讯种类和信号传输路数，使设备具有通用性，提高设备利用率。附图说明图1是本专利技术提供的小型通用化多总线控制设备的三维结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的小型通用化多总线控制设备的结构框图；图3是本专利技术实施例提供的四路固态继电器的电路原理图；图中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型通用化多总线控制设备，其特征在于，包括控制板和继电器板；所述控制板和继电器板采用上下堆叠结构，板层之间通过接插件进行连接；所述控制板用于接收外部上位机发送的1553B指令并进行译码处理，得到开关量输出信号；并用于采集外部设备反馈的开关量输入信息，根据所述开关量输入信息检测外部设备的开关量状态的正确性；并用于对继电器板采集的所述开关量输入信息的电压量进行过欠压检测，并将检测结果发送至外部上位机；所述继电器板用于根据所述开关量输出信号控制内部继电器动作，输出开关量控制信号；所述继电器板包括第一固体继电器、多路固态继电器、第二固体继电器和至少一个模拟开关；所述第一固体继电器的第一端作为继电器板的第一输入端，与控制板的输出端相连，第二端与多路固态继电器的输入端相连；所述多路固态继电器的第一输出端作为继电器板的第一外部设备接口，第二输出端作为继电器板的输出端，与控制板的输入端相连；所述第二固体继电器的第一端作为继电器板的第二输入端，与控制板的采样端相连，第二端与模拟开关的输出端相连；所述模拟开关的输入端作为继电器板的第二外部设备接口；所述第一固体继电器用于接收控制板输出的开关量输出信号，并根据所述开关量输出信号生成继电器控制信号；多路固态继电器在所述继电器控制信号的作用下执行开关动作，输出多路开关量控制信号；所述模拟开关用于将外部设备反馈的多路电压量依次切换输出，并通过所述第二固体继电器传送至控制板。...

【技术特征摘要】
1.一种小型通用化多总线控制设备，其特征在于，包括控制板和继电器板；所述控制板和继电器板采用上下堆叠结构，板层之间通过接插件进行连接；所述控制板用于接收外部上位机发送的1553B指令并进行译码处理，得到开关量输出信号；并用于采集外部设备反馈的开关量输入信息，根据所述开关量输入信息检测外部设备的开关量状态的正确性；并用于对继电器板采集的所述开关量输入信息的电压量进行过欠压检测，并将检测结果发送至外部上位机；所述继电器板用于根据所述开关量输出信号控制内部继电器动作，输出开关量控制信号；所述继电器板包括第一固体继电器、多路固态继电器、第二固体继电器和至少一个模拟开关；所述第一固体继电器的第一端作为继电器板的第一输入端，与控制板的输出端相连，第二端与多路固态继电器的输入端相连；所述多路固态继电器的第一输出端作为继电器板的第一外部设备接口，第二输出端作为继电器板的输出端，与控制板的输入端相连；所述第二固体继电器的第一端作为继电器板的第二输入端，与控制板的采样端相连，第二端与模拟开关的输出端相连；所述模拟开关的输入端作为继电器板的第二外部设备接口；所述第一固体继电器用于接收控制板输出的开关量输出信号，并根据所述开关量输出信号生成继电器控制信号；多路固态继电器在所述继电器控制信号的作用下执行开关动作，输出多路开关量控制信号；所述模拟开关用于将外部设备反馈的多路电压量依次切换输出，并通过所述第二固体继电器传送至控制板。2.如权利要求1所述的小型通用化多总线控制设备，其特征在于，所述控制板包括主控单元，以及与所述主控单元相连的M个CAN通讯接口、N个1553B通讯接口、数字量开入电路、电平转换电路和采样电路；其中，1≤M≤4，1≤N≤3；所述CAN通讯接口用于连接外部上位机的CAN总线，所述1553B通讯接口用于连接外部上位机的1553B总线，所述数字量开入电路用于连接外部设备；所述电平转换电路与第一固体继电器相连；所述采样电路与第二固体继电器相连；所述1553B通讯接口用于接收外部上位机发送的1553B指令；所述主控单元用于对所述1553B指令进行译码处理，得到开关量输出信号；所述开关量输出信号经电平转换电路处理后发送至第一固体继电器；所述数字量开入电路用于采集外部设备反馈的开关量输入信息，以及多路固态继电器的触点状态信息，调理后发送至主控单元；所述采样电路用于接收第二固体继...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯小利，曾文兵，卢联杰，王明博，查坤，仁钦，周苏茂，
申请(专利权)人：湖北三江航天万峰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42