一種總線式自測電路的制作方法
【專利摘要】一種總線式自測電路，包括信號采集電路、信號隔離電路、信號處理電路和信號傳輸電路。信號采集電路對外部輸入的出筒指令CT-IN、分離指令FL-IN、過載指令GZ-IN、解保指令JB-IN分別進(jìn)行信號采集后送至信號隔離電路。信號隔離電路對采集到的信號進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換和信號隔離后送至信號處理電路。信號處理電路對四路信號的狀態(tài)分別采用寄存器進(jìn)行存儲后，將寄存器的狀態(tài)送至1553B總線。信號傳輸電路從1553B總線上采集四種指令信號的狀態(tài)并經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換后送至控制系統(tǒng)。本實用新型電路能夠把引控器的運行信息實時傳送給控制系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)了引控器的在線可監(jiān)測性，也有助于提高控制系統(tǒng)的監(jiān)控能力和應(yīng)變能力。
【專利說明】一種總線式自測電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電學(xué)領(lǐng)域，涉及一種控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002]引控器作為引控系統(tǒng)的重要設(shè)備，主要完成彈頭與控制系統(tǒng)間的總線通訊，并執(zhí)行對彈頭的引爆任務(wù)。引控器能否可靠、安全的工作，直接影響到飛試任務(wù)的成敗。
[0003]現(xiàn)有的引控器并沒有配置自檢測電路，當(dāng)引控器在空中運行發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)不能及時發(fā)現(xiàn)并做出響應(yīng)，由此會導(dǎo)致單一危險的蔓延及擴(kuò)大，進(jìn)而引發(fā)任務(wù)失敗等重大后果。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高可靠性的總線式自測電路，能夠把引控器的運行信息實時傳送給控制系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)了引控器的在線可監(jiān)測性，也有助于提高控制系統(tǒng)的監(jiān)控能力和應(yīng)變能力。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種總線式自測電路，包括信號采集電路、信號隔離電路、信號處理電路和信號傳輸電路，其中:
[0006]信號采集電路:包括繼電器K1、繼電器K2、繼電器K3、繼電器K4，電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4 ;繼電器Kl的公共端接外部輸入的出筒指令CT-1N，繼電器Kl的常閉觸點端接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端接信號隔離電路中光耦Vl的第一通路輸入正端；繼電器K2的公共端接外部輸入的分離指令FL-1N，繼電器Kl的常閉觸點端接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接信號隔離電路中光耦Vl的第二通路輸入正端；繼電器K3的公共端接外部輸入的過載指令GZ-1N，繼電器K3的常閉觸點端接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接信號隔離電路中光耦Vl的第三通路輸入正端；繼電器K4的公共端接外部輸入的解保指令JB-1N，繼電器K4的常閉觸點端接電阻R4的一端，電阻R4的另一端接信號隔離電路中光耦Vl的第四通路輸入正端；
[0007]信號隔離電路:包括光耦VI，電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9，電容Cl ;光耦Vl至少具有4個通路，其中，第一通路的輸出正端同時接電阻R6的一端以及信號處理電路中處理器芯片Dl的GP1Al端，電阻R6的另一端接3.3V電源VDD，第二通路的輸出正端同時接電阻R7的一端以及信號處理電路中處理器芯片Dl的GP10A2端，電阻R7的另一端接3.3V電源VDD，第三通路的輸出正端同時接電阻R8的一端以及信號處理電路中處理器芯片Dl的GP10A3端，電阻R8的另一端接3.3V電源VDD，第四通路的輸出正端同時接電阻R9的一端以及信號處理電路中處理器芯片Dl的GP10A4端，電阻R9的另一端接3.3V電源VDD，電容Cl的一端接3.3V電源VDD，電容Cl的另一端接3.3V地VSS ;光耦Vl的第一通路的輸入負(fù)端、第二通路的輸入負(fù)端、第三通路的輸入負(fù)端和第四通路的輸入負(fù)端均接28V地-BB ；
[0008]信號處理電路:包括處理器芯片D1，所述的處理器芯片至少包括四個內(nèi)部寄存器，四個寄存器的輸入端分別為端口 GP1Al?端口 GP10A4，四個寄存器的輸出端分別接至1553B數(shù)據(jù)總線；
[0009]信號傳輸電路:包括1553B接口芯片D2、變壓器芯片D3、變壓器芯片D4，1553B接口芯片D2的輸入端接至1553B數(shù)據(jù)總線，1553B接口芯片D2的兩個輸出端分別接至變壓器芯片D3的輸入端和變壓器芯片D4的輸入端，變壓器芯片D3的輸出端和變壓器芯片D4的輸出端分別通過屏蔽雙絞線連接至控制系統(tǒng)。
[0010]所述的光耦Vl為TLP521-4GB。所述的處理器芯片Dl為DSP芯片TMS320F2812。所述的1553B接口芯片D2為BU_61580。所述的變壓器芯片D3或者變壓器芯片D4為B-3226。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0012](I)本實用新型電路能夠穩(wěn)定的采集引控器的工作狀態(tài)，實時反應(yīng)其各部分執(zhí)行功能是否運行正常，并把引控器的狀態(tài)信息經(jīng)由高可靠性的數(shù)據(jù)總線，傳送到控制系統(tǒng)并周期刷新，供控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行回讀監(jiān)控。該電路使得引控器在全面滿足任務(wù)要求的同時，還具備了極高的可靠性和安全性；
[0013](2)本實用新型電路能夠與控制系統(tǒng)的一體化測試平臺實現(xiàn)無縫鏈接。在全系統(tǒng)地面測試中，若引控器未能正確執(zhí)行某硬件指令而工作不正常，控制系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)異常并定位故障所在。一方面，對引控器故障排查起到直接指導(dǎo)作用，有效縮短問題尋找周期；另一方面，及時停止全系統(tǒng)地面測試，避免試驗全流程繼續(xù)無效運行，大幅節(jié)省試驗成本；
[0014](3)采用本實用新型電路，在任務(wù)執(zhí)行過程中，如果引控器內(nèi)部的某執(zhí)行電路出現(xiàn)失效模式，控制系統(tǒng)能快速識別危險因素。一方面，能為隔離危險源爭取時間，采取預(yù)案等補(bǔ)救措施，控制隱患進(jìn)一步擴(kuò)大，盡量減小系統(tǒng)損失，避免重大災(zāi)難發(fā)生；另一方面，空中任務(wù)結(jié)束后，能夠有針對性的開展質(zhì)量問題分析，有助于盡快達(dá)到問題機(jī)理清晰化的目的，為故障處理節(jié)約時間周期。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型電路的原理圖。

【具體實施方式】
[0016]引控器正常運行時，將按時序依次執(zhí)行“出筒(CT) ”、“分離(FL) ”、“過載(GZ) ”、“解保(JB) ”指令。
[0017]如圖1所示，為本實用新型的總線式自測電路原理圖。該實用新型電路包括:信號采集電路、信號隔離電路、信號處理電路和信號傳輸電路。
[0018]信號采集電路由繼電器Kl?繼電器K4，電阻Rl?電阻R4組成。在信號采集電路中，繼電器Kl?繼電器K4選用型號為KJRC-071M，外部輸入的出筒指令CT-1N、分離指令FL-1N、過載指令GZ-1N、解保指令JB-1N分別輸入到繼電器K1、繼電器K2、繼電器K3、繼電器K4，繼電器Kl?繼電器K4各自的常開觸點動作，由常開變?yōu)殚]合建立通路。四個通路上，經(jīng)電阻Rl?電阻R4限流后，分別對應(yīng)輸出信號CT-ZC、FL-ZC, GZ-ZC, JB-ZC,從而對引控器執(zhí)行“出筒”、“分離”、“過載”、“解保”指令的狀態(tài)完成硬件采集。
[0019]信號隔離電路由光耦Vl、電阻R6?電阻R9、電容Cl組成，。在信號隔離電路中，光耦Vl選用型號為TLP521-4GB，共有4個通道，信號CT-ZC、FL-ZC、GZ-ZC、JB-ZC分別輸入到光耦Vl的通道I入+?通道4入+，再由通道I出+?通道4出+對應(yīng)輸出信號CT-DSP、FL-DSP、GZ-DSP、JB-DSP，電阻R6?電阻R9分別對從而完成信號隔離和電壓轉(zhuǎn)換，將自測信號的電壓幅值由28V轉(zhuǎn)換為3.3V以供后續(xù)的處理器Dl識別。其中，電阻R6?電阻R9分別對光耦Vl的通道I出+?通道4出+起上拉作用，電容Cl對光耦Vl的通道I出+?通道4出+起濾波作用。VDD表示3.3V電源，VSS表示3.3V地，-BB表示28V地。
[0020]信號處理電路由處理器芯片Dl組成。在信號處理電路中，處理器芯片Dl為DSP，選用型號為 TMS320F2812。信號 CT-DSP、FL-DSP、GZ_DSP、JB-DSP 分別輸入到 DSP 的 GP1Al ?GP10A4, GP1Al ?GP10A4 分別對應(yīng)的寄存器為 REGISTER-CT、REGISTER-FL、REGISTER-GZ、REGISTER-JB，在寄存器中完成對四種自測信號的接收，并將寄存器狀態(tài)經(jīng)1553B數(shù)據(jù)總線輸出。
[0021]信號傳輸電路由1553B接口芯片D2、變壓器芯片D3、變壓器芯片D4及A、B兩條傳輸鏈路組成。在信號傳輸電路中，1553B接口芯片D2選用型號為BU_61580，變壓器芯片D3、變壓器芯片D4選用型號為B-3226，A、B傳輸鏈路為1553B屏蔽雙絞線。信號處理電路輸出的數(shù)據(jù)總線信號輸入到1553B接口芯片D2，轉(zhuǎn)換為1553B信號，然后經(jīng)兩個輸出端口分別輸出給變壓器芯片D3、變壓器芯片D4，變壓器芯片D3、變壓器芯片D4將1553B信號轉(zhuǎn)換為適合于1553B總線通路傳輸?shù)男盘?通過A、B傳輸鏈路輸出給控制系統(tǒng)。
[0022]本實用新型說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種總線式自測電路，其特征在于包括:信號采集電路、信號隔離電路、信號處理電路和信號傳輸電路，其中: 信號采集電路:包括繼電器Kl、繼電器K2、繼電器K3、繼電器K4，電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4 ;繼電器Kl的公共端接外部輸入的出筒指令CT-1N，繼電器Kl的常閉觸點端接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端接信號隔離電路中光耦Vl的第一通路輸入正端；繼電器K2的公共端接外部輸入的分離指令FL-1N，繼電器Kl的常閉觸點端接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接信號隔離電路中光耦Vl的第二通路輸入正端；繼電器K3的公共端接外部輸入的過載指令GZ-1N，繼電器K3的常閉觸點端接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接信號隔離電路中光耦Vl的第三通路輸入正端；繼電器K4的公共端接外部輸入的解保指令JB-1N，繼電器K4的常閉觸點端接電阻R4的一端，電阻R4的另一端接信號隔離電路中光耦Vl的第四通路輸入正端； 信號隔離電路:包括光耦VI，電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9，電容Cl ;光耦Vl至少具有4個通路，其中，第一通路的輸出正端同時接電阻R6的一端以及信號處理電路中處理器芯片Dl的GP1Al端，電阻R6的另一端接3.3V電源VDD，第二通路的輸出正端同時接電阻R7的一端以及信號處理電路中處理器芯片Dl的GP10A2端，電阻R7的另一端接3.3V電源VDD，第三通路的輸出正端同時接電阻R8的一端以及信號處理電路中處理器芯片Dl的GP10A3端，電阻R8的另一端接3.3V電源VDD，第四通路的輸出正端同時接電阻R9的一端以及信號處理電路中處理器芯片Dl的GP10A4端，電阻R9的另一端接3.3V電源VDD，電容Cl的一端接3.3V電源VDD，電容Cl的另一端接3.3V地VSS ;光耦Vl的第一通路的輸入負(fù)端、第二通路的輸入負(fù)端、第三通路的輸入負(fù)端和第四通路的輸入負(fù)端均接28V地-BB ； 信號處理電路:包括處理器芯片D1，所述的處理器芯片至少包括四個內(nèi)部寄存器，四個寄存器的輸入端分別為端口 GP1Al?端口 GP10A4，四個寄存器的輸出端分別接至1553B數(shù)據(jù)總線； 信號傳輸電路:包括1553B接口芯片D2、變壓器芯片D3、變壓器芯片D4，1553B接口芯片D2的輸入端接至1553B數(shù)據(jù)總線，1553B接口芯片D2的兩個輸出端分別接至變壓器芯片D3的輸入端和變壓器芯片D4的輸入端，變壓器芯片D3的輸出端和變壓器芯片D4的輸出端分別通過屏蔽雙絞線連接至控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種總線式自測電路，其特征在于:所述的光耦Vl為TLP521-4GB。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種總線式自測電路，其特征在于:所述的處理器芯片Dl為DSP 芯片 TMS320F2812。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種總線式自測電路，其特征在于:所述的1553B接口芯片D2 為 BU_61580。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種總線式自測電路，其特征在于:所述的變壓器芯片D3或者變壓器芯片D4為B-3226。
【文檔編號】G05B23/02GK203950196SQ201420341192
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】穆瑞芬, 劉智卿, 高野軍, 童軼男, 馮芳梅, 陶然, 蘇曉東, 任昌健, 韓旭 申請人:北京航天長征飛行器研究所, 中國運載火箭技術(shù)研究院