CAN現場總線的時間信息共享技術
時間提取單元和編程裝置是電子時間引信系統的重要組成部分,兩者協調工作完成射彈飛行時間的隔離提取、數據共享和編碼發送,設計實現上采用功能電路+數字接口的方案,作為節點連接在CAN總線上。兩者的機械結構設計要充分考慮與現有武器裝備的機械兼容性和電磁兼容性,不能影響現有裝備的結構和工作狀態。
時間提取單元 時間提取單元的功能是從武器系統火控計算單元中提取射彈飛行時間,并將其發送到CAN總線上,電路結構如圖3所示,主要由射彈飛行時間數字量隔離提取電路、射彈飛行時間模擬量隔離提取電路、A/D轉換電路、控制信號(開關量)隔離采集電路、數字接口、隔離型DC/DC電源模塊等組成,可以提取16位射彈飛行時間數字量或1路射彈飛行時間模擬量、8位控制信號,輸出CAN總線信號,使用雙絞線在1km的范圍
內得到高達70kbps的傳輸速率。
光電隔離電路采用雙光耦構成電流串聯負反饋電路實現模擬信號,即將兩個相同型號的光耦的輸入端串聯組成差分負反饋,來補償光耦的非線性電流傳輸系數,可以得到較好的一致性,使電路傳輸特性更好。典型的雙光耦芯片(如HCNR200)內部結構及其應用電路如圖4所示,采用ADC0809芯片完成AD轉換,隔離型DC/DC選用愛立信PKV3211PI電源模塊,其輸入電壓范圍為9V~36V,輸出電壓5V,輸出功率2.5W。
編程裝置 編程裝置的功能是從CAN總線上獲取射彈飛行的時間數據,進行數據編碼,并通過射頻模塊轉換為射頻信號發送,電路結構如圖5所示,由數字接口、微控器、無線射頻模塊和監控電路組成。微控器AT89S51為電路的核心,完成數據接收、數據編碼、射頻模塊控制、數據串行發送等功能,大大簡化了電路結構;監控電路采用X25045,監控微控制器的工作狀態,防止程序跑飛;數字接口與時間提取單元相同;無線射頻模塊采用原廠提供的標準電路板并設置為發送狀態,其天線為腐蝕在PCB板上的銅線,在天線外 2m~20m的范圍內形成射頻編程窗口。
編程裝置電路板安裝在長方體形盒里,外部通過接插件分別與CAN總線(兩芯插頭和插座)和無線射頻模塊(7芯的插頭和插座)相連接。整個編程裝置盒固定與火炮炮箱上方,距炮口約2.5m的位置,且將射頻模塊PCB板有天線一側朝向身管方向,以便獲得較好的射頻性能。
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