導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 電力安全論文>>正文

遠(yuǎn)程電源管理系統(tǒng)設(shè)計

文檔作者：吳能偉文檔來源：長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月17日
下載地址：點擊這里	文件大小： 1.45 MB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：1.45 MB 共3頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：事故樹分析在建筑物雷電防護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用研究

上一篇：基于二元事故樹電氣系統(tǒng)可靠性評價方法

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

現(xiàn)代電子技術(shù)
Modern Electronics Technique 2013年1月15日
第36卷第2期Jan.2013
Vol.36 No.2
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[1]。隨著精確制導(dǎo)、遠(yuǎn)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[2?3]，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(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和管理[4]。
該平臺以AVR單片機(jī)為核心，利用2節(jié)串聯(lián)的充電
鋰電池作為備用電源[5]，依靠外圍接口獲取目標(biāo)的實時
信息（實測彈道數(shù)據(jù)、T0時刻等）。
在光電設(shè)備工作異?；蚵渌畷r，控制固態(tài)繼電器
（Solid State Relay，SSR）實現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程重啟和關(guān)機(jī)[6]，
為獲取及保護(hù)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(yuǎn)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。
圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
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[7]。
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(jī)時遠(yuǎn)程電源管理系統(tǒng)的備用電源[8]，固態(tài)繼電
器作為執(zhí)行單元，ATmegal61單片機(jī)及其外圍電路作為
遠(yuǎn)程電源管理系統(tǒng)設(shè)計
吳能偉
（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，吉林長春130033）
摘要：在海軍武器著靶試驗中，為了保護(hù)實測數(shù)據(jù)和提高光電設(shè)備的可靠性，利用Atmegal61豐富的資源和接口，設(shè)計
一套遠(yuǎn)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(jī)處理遠(yuǎn)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(jìn)行控制。試驗結(jié)果表明該系統(tǒng)能自主完成光電設(shè)備電源的遠(yuǎn)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(jī)；固態(tài)繼電器；電源管理；串行通信
中圖分類號：TN911?34；TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004?373X（2013）02?0162?03
Design of remote power management system
WU Neng?wei
（Changchun Institute of Optics，F(xiàn)ine Mechanics and Physics，Changchun 130033，China)
Abstract： In the process of the naval weapons test， in order to protect the real?time measured data and improve the
reliability of the optoelectronic devices，a remote power management system was designed by utilizing the abundant resources
and interface of Atmega161. The lithium batteries are taken as power supply of the system. The measured data and the control
commands sent by remote control center are processed by SCM to control the working state of the solid?state relay. The test re?
sult shows that the system can manage the power supply of the optoelectronic devices autonomously，the complete live image of
an object can be obtained，so the design has practical significance.
Keywords：AVR SCM；solid?state relay；power management；serial communication
收稿日期：2012?09?21
基金項目：中國科學(xué)院基金資助（085231B090）
162
第2期吳能偉：遠(yuǎn)程電源管理系統(tǒng)設(shè)計
控制單元，無線射頻模塊作為通信單元，還有上位機(jī)遠(yuǎn)控
中心。ATmegal61單片機(jī)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(yuǎn)控中心，同時接收遠(yuǎn)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(jī)。
2 硬件設(shè)計
2.1 充電保護(hù)電路
由鋰電池的特性可知，在過度充電的情況下，
電解液因分解而導(dǎo)致電池特性劣化并造成充電次
數(shù)減少。因此為了延長電池的使用壽命，采用如
圖2所示電路，利用L7808將12 V穩(wěn)壓至8 V，對
鋰電池進(jìn)行充電，充至3.7 V時利用S?8232芯片對
其進(jìn)行過充保護(hù)[9?10]。
圖2 鋰電池保護(hù)電路
AVR單片機(jī)所需的電源電壓為2.7～5.5 V，為了簡
化電路設(shè)計，提高系統(tǒng)的可靠性，為AVR單片機(jī)設(shè)計外
部基準(zhǔn)電壓為5 V，利用L7805防止電池出現(xiàn)過用現(xiàn)象。
2.2 主控電路
主控電路如圖3所示，ATmegal61 單片機(jī)有１個可
編程的同步/異步串行接口USART，可以滿足與遠(yuǎn)控中
心的通信要求，2個具有比較模式的靈活定時/計數(shù)器，
可以完成延時時間的計算，預(yù)留的8 路10 位ADC 端口
可以擴(kuò)展其他功能。為了滿足嵌入式的設(shè)計要求，選用
易于安裝在電路板的G6B?2014P?US固態(tài)繼電器，實現(xiàn)
兩路直流電源的同步控制。而繼電器的驅(qū)動需要控制
系統(tǒng)具有大電流的輸出能力，ULN2003是高壓大電流達(dá)
林頓晶體管系列產(chǎn)品，可以很好地滿足要求[11]。
電路的設(shè)計中，考慮了對電源、CPU、時鐘、印刷電
路板等的抗干擾措施，使系統(tǒng)更加可靠。
3 軟件設(shè)計
3.1 主程序設(shè)計
電源管理系統(tǒng)的控制程序由主程序和T1中斷服務(wù)
子程序組成。主程序完成ATmegal61單片機(jī)的初始化、
定時器T1工作方式的設(shè)定等。
其流程圖如圖4所示。
圖4 主程序流程圖
3.2 中斷程序
T1的中斷服務(wù)子程序是整個電源管理系統(tǒng)的主體
程序，它完成串行通信、繼電器的控制及數(shù)據(jù)處理等任
務(wù)，其流程如圖5 所示。在T1 中斷服務(wù)子程序中，AT?
megal61 單片機(jī)接收遠(yuǎn)控中心的控制命令（關(guān)機(jī)、重啟
等）、彈道數(shù)據(jù)。依據(jù)彈道數(shù)據(jù)計算目標(biāo)相對靶船的斜
距R，當(dāng)R 小于設(shè)定的距離閾值時，若收到重啟控制命
令則接通繼電器，否則開始記錄目標(biāo)的實況景象，當(dāng)記
錄完成時，控制繼電器斷開。
4 實驗結(jié)果
在某型飛行目標(biāo)的（直徑和長度分別為0.5 m 和
1.5 m）測量任務(wù)中，目標(biāo)為全被動飛行（即目標(biāo)沒有機(jī)
動性），１臺雷達(dá)、3臺光電設(shè)備參與測試。
在發(fā)射系中，目標(biāo)理論落點為M (xm ,ym ,zm ) ，雷達(dá)在
目標(biāo)軌跡一側(cè)N (xn ,yn ,zn) 以20 Hz采集數(shù)據(jù)，光電設(shè)備
均勻布設(shè)在距M 點500 m 的圓弧上以100 f s 獲取實
況。位于安控區(qū)域內(nèi)的遠(yuǎn)控中心接收、處理雷達(dá)數(shù)據(jù)后
轉(zhuǎn)發(fā)至電源管理系統(tǒng)，電源管理系統(tǒng)計算目標(biāo)相對M 點
的斜距得到如圖6所示的曲線。依據(jù)目標(biāo)特性，光電設(shè)
備使用MC1360攝像機(jī)，焦距為20 mm。
為了提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力，軟件中判斷條件
R

網(wǎng)友評論 more

電力安全論文最新內(nèi)容

03-05