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遠程電源管理系統(tǒng)設(shè)計

摘要:在海軍武器著靶試驗中,為了保護實測數(shù)據(jù)和提高光電設(shè)備的可靠性,利用Atmega161豐富的資源和接口,設(shè)計一套遠程電源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以鋰電池組作為備用電源,依靠單片機處理遠控中心發(fā)送的目標(biāo)測量數(shù)據(jù)及控制命令。對固態(tài)繼電器的工作狀態(tài)進行控制。試驗結(jié)萊表明該系統(tǒng)能自主完成光電設(shè)備電源的遠程管理,獲取完整的目標(biāo)實況景象,具有一定的現(xiàn)實意義。關(guān)鍵詞:AVR單片機;固態(tài)繼電器;電源管理;串行通信光電設(shè)備具有低成本、易布站、高精度的優(yōu)點,逐步成為海軍武器試驗中獲取空間目標(biāo)飛行狀態(tài)和軌跡的主力軍。隨著精確制導(dǎo)、遠程打擊等高技術(shù)兵器武器的出現(xiàn),要檢驗和鑒定此類目標(biāo)的性能和威脅,不僅需要獲取目標(biāo)的空間坐標(biāo),同時要求測量目標(biāo)著靶時的姿態(tài)信息。而目標(biāo)著靶是一個瞬態(tài)過程,不易捕捉,因此常用高速光電設(shè)備在靶船上實時獲取高質(zhì)量的目標(biāo)運動圖像序列,經(jīng)事后處理得到目標(biāo)的運動參數(shù)。不難看出圖像數(shù)據(jù)直接決定試驗的成敗,因此有必要對設(shè)備的工作狀態(tài)及電源等情況進行遠程監(jiān)視和管理。 該平臺以AVR單片機為核心,利用2節(jié)串聯(lián)的充電鋰電池作為備用電源,依靠外圍接口獲取目標(biāo)的實時信息(實測彈道數(shù)據(jù)、TO時刻等)。 在光電設(shè)備工作異常或落水時,控制固態(tài)繼電器(Solid State Relay,SSR)實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程重啟和關(guān)機,為獲取及保護目標(biāo)的實時圖像數(shù)據(jù)提供有力保障,因而具有重要的現(xiàn)實意義。1 電源管理系統(tǒng)總體框架 遠程電源管理系統(tǒng)是獲取目標(biāo)著靶實況景象的重要組成單元,其大致框架如圖1所示。

在該系統(tǒng)中利用開關(guān)電源將220 V交流電轉(zhuǎn)換成12 V和5 V直流電源,為光電設(shè)備供電和鋰電池充電。選取兩節(jié)英特曼充電鋰電池(電量充足時電壓為7.4 V)作為關(guān)機時遠程電源管理系統(tǒng)的備用電源,固態(tài)繼電器作為執(zhí)行單元,ATmega161單片機及其外圍電路作為控制單元,無線射頻模塊作為通信單元,還有上位機遠控中心。ATmega161單片機采集到設(shè)備的工作狀態(tài),借助無線傳輸設(shè)備實時傳輸至遠控中心,同時接收遠控中心發(fā)送的控制命令及目標(biāo)測量數(shù)據(jù),控制固態(tài)繼電器的工作狀態(tài),從而實現(xiàn)光電設(shè)備的重啟和關(guān)機。

關(guān)鍵詞: AVR單片機 固態(tài)繼電器 電源管理 串行通信

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