一種信號采集及控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能化模塊電路，具體是一種可監(jiān)測雷達(dá)陣面電源的實(shí)際工作參數(shù)(電流、電壓、功耗)和控制電源輸出的智能化信號處理電路。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著超視距、有源相控陣等大型雷達(dá)的出現(xiàn)，數(shù)量日益增多的雷達(dá)電源被分散到數(shù)公里的平面或多達(dá)十層樓高度的物理空間上，雷達(dá)總體對電源監(jiān)控提出了更高的監(jiān)控要求。因?yàn)殡娫礌顟B(tài)的好壞與用電設(shè)備的工作狀態(tài)息息相關(guān)。當(dāng)一個(gè)復(fù)雜的雷達(dá)系統(tǒng)出現(xiàn)某些故障時(shí)，總體希望從電源監(jiān)控系統(tǒng)中獲得信息充分可靠，該信息即可判定電源系統(tǒng)工作狀態(tài)，也能洞察用電設(shè)備的工作狀態(tài)是否正常。
[0003]對于大型相控陣?yán)走_(dá)，天線系統(tǒng)對天線波束進(jìn)行測試時(shí)經(jīng)常要對不同的子陣電源通斷，從而實(shí)現(xiàn)對該子陣的天線測試。同樣，大系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時(shí)也要對不同的接收機(jī)通道進(jìn)行通斷電測試。而這一切關(guān)于電源的頻繁通斷電操作如果要到每個(gè)物理位置現(xiàn)場來完成，則費(fèi)時(shí)費(fèi)力。有了遙控開關(guān)機(jī)功能，則與此功能相關(guān)的操作變得輕而易舉。
[0004]同樣，大系統(tǒng)在特定工作狀態(tài)下出現(xiàn)故障時(shí)，通過當(dāng)前負(fù)載電流數(shù)據(jù)與該工作狀態(tài)的對應(yīng)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，可以很快發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種信號采集及控制電路，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種信號采集及控制電路，包括交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊、直流輸出電流調(diào)理模塊、MCU、數(shù)字溫感頭接口和模擬信號輸入接口，所述M⑶分別連接交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊、直流輸出電流調(diào)理模塊、數(shù)字溫感頭接口、在線升級硬件電路、UART或設(shè)備號檢測接口、I2C總線接口、主從機(jī)檢測接口、工作仿真模式轉(zhuǎn)換接口、上電復(fù)位及電壓檢測模塊和光控場效應(yīng)接口，UART或設(shè)備號檢測接口、I2C總線接口、主從機(jī)檢測接口、工作仿真模式轉(zhuǎn)換接口和光控場效應(yīng)接口均連接有增強(qiáng)防靜電保護(hù)電路，交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊和直流輸出電流調(diào)理模塊還連接模擬信號輸入接
□ O
[0008]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案:所述MCU為內(nèi)部帶溫度檢測的MCU。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型信號采集及控制電路具有抗靜電能力強(qiáng)，通用化程度高，易于擴(kuò)展，軟件維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0010]圖1為采集及控制電路硬件原理框圖；
[0011]圖2為防靜電保護(hù)電路的電路圖；
[0012]圖3為單片機(jī)Port3端口內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖4為在線升級硬件電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0015]請參閱圖1?4，一種信號采集及控制電路，包括交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊、直流輸出電流調(diào)理模塊、MCU、數(shù)字溫感頭接口和模擬信號輸入接口，所述M⑶分別連接交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊、直流輸出電流調(diào)理模塊、數(shù)字溫感頭接口、在線升級硬件電路、UART或設(shè)備號檢測接口、I2C總線接口、主從機(jī)檢測接口、工作仿真模式轉(zhuǎn)換接口、上電復(fù)位及電壓檢測模塊和光控場效應(yīng)接口，UART或設(shè)備號檢測接口、I2C總線接口、主從機(jī)檢測接口、工作仿真模式轉(zhuǎn)換接口和光控場效應(yīng)接口均連接有增強(qiáng)防靜電保護(hù)電路，交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊和直流輸出電流調(diào)理模塊還連接模擬信號輸入接口。
[0016]M⑶為內(nèi)部帶溫度檢測的M⑶。
[0017]本實(shí)用新型的工作原理是:低壓交流電整流濾波后的輸出電壓、穩(wěn)壓后的輸出電壓及負(fù)載電流信號送入該模塊電路的各模擬通道，經(jīng)調(diào)理后送入MCU的A/D端，A/D按預(yù)定的順序?qū)Ω魍ǖ肋M(jìn)行12位的采樣。同時(shí)MCU也對電源的散熱器溫度采樣，散熱器溫度代表了電源的損耗大小。所有的采樣結(jié)果進(jìn)行必要的處理，出現(xiàn)過流、過壓、欠壓、過溫等信號后，執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，保證電源及負(fù)載均不損壞。
[0018]該電路提供了一個(gè)12C串行接口和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的UART串行接口。UART用于調(diào)試該模塊電路及與上位機(jī)的通訊用，I2C接口用于組合電源中輔路與主路的該模塊之間的通訊。[0019 ]本模塊電路在原有的電路原理上有針對性的在九個(gè)MUC的數(shù)字1 口上增強(qiáng)了防靜電保護(hù)電路，使得MCU原有的4000V級的抗靜電能力進(jìn)一步增強(qiáng)；另外本電路在原有電路基礎(chǔ)上增加了在線升級功能，使得裝備在雷達(dá)上該模塊電路在軟件維護(hù)升級和應(yīng)用擴(kuò)展方面變得更加方便，提高了雷達(dá)電源監(jiān)控系統(tǒng)的可靠型，滿足實(shí)際使用要求。
[0020]原電路原理圖M⑶的標(biāo)準(zhǔn)UART串口發(fā)送端TXD、接受端RXD，12C通訊的數(shù)據(jù)端SDA、時(shí)鐘端SCLK，散熱器溫度采集端TEMP，從機(jī)設(shè)備號檢測端OV，主從檢測端OT，開關(guān)機(jī)輸出信號端OC，工作模式轉(zhuǎn)換端PSEN共9個(gè)數(shù)字接口，這9個(gè)接口直接從M⑶的1 口引出，抗靜電能力有限，這是由于MCU的端口結(jié)構(gòu)決定的(端口內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3)。
[0021]從圖3中可見，端口的電路為MOS管，其阻抗很高，極間電容很小，根據(jù)U= q/C的公式(式中q為感應(yīng)電荷)，很小的電荷就可以在信號線上產(chǎn)生較高的電壓，即從機(jī)理上符合產(chǎn)生過壓的條件。因此，當(dāng)信號線因靜電感應(yīng)較高電壓超過芯片所能容忍限度時(shí)，由于目前老版本的電路設(shè)計(jì)無額外保護(hù)電路，I/O 口就會產(chǎn)生損傷。
[0022]I)TVS可以吸收超過5V的尖峰毛刺，動作時(shí)間小于Ins，可以有效保護(hù)I/O口 ；[0023 ] 2) I /0串接電阻可以限制尖峰電流，且可以在TVS被大尖峰擊穿時(shí)，對流過TVS的電流進(jìn)行限流；
[0024]3)并接電容可以吸收部分尖峰，可以起到減弱對I/O沖擊和抗干擾的作用；
[0025]在線升級硬件電路如圖4所示，M⑶的正常工作與加載程序模式通過觸發(fā)器PSENA信號來智能切換，實(shí)現(xiàn)在線程序升級；抑制超過5V的尖峰電壓，限制尖峰電流對1口的損傷，實(shí)現(xiàn)軟件維護(hù)和功能擴(kuò)展。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種信號采集及控制電路，包括交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊、直流輸出電流調(diào)理模塊、MCU、數(shù)字溫感頭接口和模擬信號輸入接口，其特征在于，所述M⑶分別連接交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊、直流輸出電流調(diào)理模塊、數(shù)字溫感頭接口、在線升級硬件電路、UART或設(shè)備號檢測接口、I2C總線接口、主從機(jī)檢測接口、工作仿真模式轉(zhuǎn)換接口、上電復(fù)位及電壓檢測模塊和光控場效應(yīng)接口，UART或設(shè)備號檢測接口、I2C總線接口、主從機(jī)檢測接口、工作仿真模式轉(zhuǎn)換接口和光控場效應(yīng)接口均連接有增強(qiáng)防靜電保護(hù)電路，交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊和直流輸出電流調(diào)理模塊還連接模擬信號輸入接口。2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號采集及控制電路，其特征在于，所述MCU為內(nèi)部帶溫度檢測的MCU。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種信號采集及控制電路，包括交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊、直流輸出電流調(diào)理模塊、MCU、數(shù)字溫感頭接口和模擬信號輸入接口，所述MCU分別連接交流輸入檢測調(diào)理模塊、直流輸入電壓調(diào)理模塊、直流輸出電壓調(diào)流模塊、直流輸出電流調(diào)理模塊、數(shù)字溫感頭接口、在線升級硬件電路、UART或設(shè)備號檢測接口、I2C總線接口、主從機(jī)檢測接口、工作仿真模式轉(zhuǎn)換接口、上電復(fù)位及電壓檢測模塊和光控場效應(yīng)接口。本實(shí)用新型信號采集及控制電路具有抗靜電能力強(qiáng)，通用化程度高，易于擴(kuò)展，軟件維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01R19/25
【公開號】CN205229292
【申請?zhí)枴緾N201521098985
【發(fā)明人】王東宏, 李波, 吳紅亮
【申請人】陜西海博瑞德微電子有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月25日