專利名稱：遙控模擬器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于衛(wèi)星控制推進(jìn)分系統(tǒng)地面測試領(lǐng)域，特別涉及控制推進(jìn)分系統(tǒng)測試時，向星上部件發(fā)送遙控指令的遙控模擬器。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星控制推進(jìn)分系統(tǒng)地面測試過程中，需要利用遙控模擬器模擬衛(wèi)星遙控分系統(tǒng)發(fā)送遙控指令。發(fā)送離散遙控指令脈沖寬度有嚴(yán)格要求，不允許出現(xiàn)長高電平，在工作期間，不允許誤發(fā)指令。誤發(fā)指令主要在遙控模擬器加電和斷電時刻，如附圖I所示。誤發(fā) 脈沖潛通路+5V上電晚于+12V或者+5V斷電早于+12V，+12V通過Rl給Q2基極供電，Q2發(fā)射極誤輸出指令脈沖。目前使用的遙控模擬器沒有設(shè)計(jì)專門的保護(hù)電路，必須靠測試人員按照嚴(yán)格的操作次序給測試設(shè)備加電和斷電。按照嚴(yán)格時序給測試設(shè)備加電和斷電只能降低誤發(fā)指令脈沖的頻率，并不能徹底消除誤發(fā)指令，當(dāng)?shù)孛鏈y試電源異常被切斷時，無法避免誤發(fā)指令脈沖；在指令脈沖輸出三極管集電極和發(fā)射極短路故障下，會錯誤地輸出長高指令脈沖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種加斷電時不會誤發(fā)脈沖、工作時不會誤發(fā)長高遙控指令的遙控模擬器。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是遙控模擬器，包括上電斷電監(jiān)控電路和指令脈沖供電控制電路；上電斷電監(jiān)控電路包括電源監(jiān)控芯片Ul、U2，電阻Rl、R2，三極管Ql、Q2，繼電器JU J2，二極管Dl、D2 ;指令脈沖供電控制電路包括單片機(jī)U3、邏輯電路U4、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Ml、與門U5、開關(guān)SI、電阻R3、R4、R5、R6和三極管Q3、Q4 ；在上電斷電監(jiān)控電路中，+5VP連接Ul輸入，Ul輸出連接Rl，Rl連接Ql基極，Ql發(fā)射極接地，Ql集電極連接繼電器Jl線圈一端，繼電器Jl線圈另一端連接+12VP ;在Jl線圈兩端并聯(lián)二極管Dl，Jl繼電器開關(guān)一端連接+5VP，Jl繼電器開關(guān)另一端接U2輸入；U2輸出連接R2，R2連接Q2基極，Q2發(fā)射極接地，Q2集電極連接繼電器J2線圈一端，繼電器J2線圈另一端連接+12VP ;在J2線圈兩端并聯(lián)二極管D2，J2繼電器開關(guān)一端連接+12VP，J2開關(guān)另一端接開關(guān)指令脈沖供電控制電路SI輸入；在指令脈沖供電控制電路中，單片機(jī)輸出連接與門U5、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Ml和邏輯電路U4 ;單穩(wěn)輸出連接與門U5 ;與門U5輸出連接開關(guān)SI ;開關(guān)SI輸入連接上述加斷電監(jiān)控電路輸出，開關(guān)SI輸出連接三極管Q3集電極和R3 —端；R3另一端連接Q3基極和Q4發(fā)射極；Q4通過電阻R4連接邏輯電路，Q4發(fā)射極接地；Q3發(fā)射極連接電阻R6 —端，R6另一端接地；電阻R5 —端連接Q3發(fā)射極，另一端為指令脈沖輸出。所述的電源監(jiān)控芯片Ul、U2可以替換為電壓比較器。所述的繼電器Jl、J2可以替換為電子開關(guān)。所述的三極管Ql、Q2、Q3、Q4可以替換為MOS管。
所述的單片機(jī)U3可以替換為DSP或ARM處理器或控制器。所述的與門U5、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Ml和邏輯電路U4可以替換為FPGA來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為I.本發(fā)明采用上電斷電監(jiān)控電路和指令脈沖供電控制電路組合方式，利用電源監(jiān)控芯片控制+5V和+12V上電和斷電時序，通過監(jiān)控電源，保證加斷電時不會誤發(fā)遙控指令脈沖。在不發(fā)送遙控指令期間，遙控指令輸出接口電路的+12V供電電源被切斷；同時利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和單片機(jī)軟件雙重保護(hù)確保不會發(fā)出的長高指令脈沖；在不發(fā)送指令脈沖期間切斷指令脈沖輸出三極管+12V供電。
2.本發(fā)明采用遙控指令輸出接口 +12V供電電路采取了軟件和硬件雙重監(jiān)控，在上電和斷電過程中沒有誤發(fā)指令，長時間工作穩(wěn)定可靠，沒有出現(xiàn)誤發(fā)長高遙控指令的現(xiàn)象。高可靠遙控模擬器解決了遙控模擬器斷電過程中誤發(fā)遙控指令的問題，杜絕了發(fā)送長高遙控指令，為確保星上產(chǎn)品安全提供了良好的技術(shù)手段。3.本發(fā)明的遙控模擬器通過總線和上位機(jī)進(jìn)行握手通信，在遙控模擬器上電時，如果上位機(jī)每隔5s鐘沒有收到遙控模擬器握手信號則認(rèn)為遙控模擬器出現(xiàn)故障，上位機(jī)給出故障報警。這樣，防止遙控模擬器出現(xiàn)軟件故障時長時間處于失控狀態(tài)誤發(fā)離散指令。4.本發(fā)明指令脈沖供電控制電路中的開關(guān)SI，在發(fā)送離散指令時吸合，給接口電路供電。不發(fā)送離散指令時SI斷開，接口電路沒有+12V供電，遙控模擬器長期時間為空閑狀態(tài)，不發(fā)送離散指令，此時接口電路+12V沒有供電，也就不會誤發(fā)長高離散指令脈沖。


圖I為現(xiàn)有遙控模擬器誤發(fā)脈沖產(chǎn)生原理圖；圖2為本發(fā)明的組成框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖2所示，本發(fā)明的遙控模擬器，包括上電斷電監(jiān)控電路和指令脈沖供電控制電路。其中，上電斷電監(jiān)控電路包括電源監(jiān)控芯片Ul、U2，電阻Rl、R2，三極管Ql、Q2，繼電器Jl、J2，二極管Dl、D2 ;指令脈沖供電控制電路包括單片機(jī)U3、邏輯電路U4、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Ml、與門邪、開關(guān)31、電阻1 3、1 4、1 5、1 6和三極管Q3、Q4。其中，電源監(jiān)控芯片Ul、U2可以替換為電壓比較器；繼電器Jl、J2可以替換為電子開關(guān)；三極管Q1、Q2、Q3、Q4可以替換為MOS管；單片機(jī)U3可以替換為DSP或ARM處理器或控制器；與門U5、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Ml和邏輯電路U4可以替換為FPGA。在上電斷電監(jiān)控電路中，+5VP連接Ul輸入，Ul輸出連接Rl，Rl連接Ql基極，Ql發(fā)射極接地，Ql集電極連接繼電器Jl線圈一端，繼電器Jl線圈另一端連接+12VP ;在Jl線圈兩端并聯(lián)二極管Dl，Jl繼電器開關(guān)一端連接+5VP，Jl繼電器開關(guān)另一端接U2輸入；U2輸出連接R2，R2連接Q2基極，Q2發(fā)射極接地，Q2集電極連接繼電器J2線圈一端，繼電器J2線圈另一端連接+12VP ;在J2線圈兩端并聯(lián)二極管D2，J2繼電器開關(guān)一端連接+12VP，J2開關(guān)另一端接開關(guān)指令脈沖供電控制電路SI輸入。在指令脈沖供電控制電路中，單片機(jī)輸出連接與門U5、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Ml和邏輯電路U4 ;單穩(wěn)輸出連接與門U5 ;與門U5輸出連接開關(guān)SI ;開關(guān)SI輸入連接上述加斷電監(jiān)控電路輸出，開關(guān)SI輸出連接三極管Q3集電極和R3 —端；R3另一端連接Q3基極和Q4發(fā)射極；Q4通過電阻R4連接邏輯電路，Q4發(fā)射極接地；Q3發(fā)射極連接電阻R6 —端，R6另一端接地；電阻R5 —端連接Q3發(fā)射極，另一端為指令脈沖輸出。本實(shí)施例中，Ul復(fù)位電壓為Vrefl，U2復(fù)位電壓為Vref2，其中Vrefl < Vref2 +5VP和+12VP是地面測試設(shè)備機(jī)柜電源。+5V和+12V是給遙控模擬器供電的電源。Jl和J2為繼電器，利用常開觸點(diǎn)給遙控模擬器供電。上電時，機(jī)柜+5V上電電壓大于電源監(jiān)控芯片Ul復(fù)位電壓,Ul約340ms后輸出高電平，繼電器Jl吸合，高可靠遙控模擬器+5V上電。Jl吸合后，電源監(jiān)控芯片U2輸入電壓很快超過復(fù)位電壓，約340ms，J2吸合，高可靠遙控模擬器+12V上電。遙控模擬器接口電路+12V沒有供電，在這一段時間內(nèi)單片機(jī)完成初始化，不會誤發(fā)離散指令脈沖。斷電時，遙控模擬器+5V供電下降到小于電源監(jiān)控芯片U2復(fù)位，U2輸出低電平使Q2截止，J2斷開即斷開遙控模擬器接口電路+12V，此時單片機(jī)和邏輯電路工作正常，保證不會誤發(fā)脈沖。約50ms后，機(jī)柜+5V電壓下降到電源監(jiān)控芯片Ul復(fù)位電壓，Ul輸出低電平使Ql截止，Jl斷開即切斷遙控模擬器單片機(jī)和邏輯電路+5V。在斷電過程中，由于遙控模擬器接口電路+12V先于+5V斷電，而且在+12V有電壓時，單片機(jī)和邏輯電路工作正常，所以在斷電過程中不會誤發(fā)離散指令脈沖。本實(shí)施例中，開關(guān)SI在發(fā)送離散指令時吸合，給接口電路供電。如果不發(fā)送離散指令，則SI斷開，接口電路沒有+12V供電。遙控模擬器長期時間為空閑狀態(tài)，不發(fā)送離散指令，此時接口電路+12V沒有供電，也就不會誤發(fā)長高離散指令脈沖。本實(shí)施例中，遙控模擬器通過總線和上位機(jī)進(jìn)行握手通信。在遙控模擬器上電時，如果上位機(jī)每隔5s鐘沒有收到遙控模擬器握手信號則認(rèn)為遙控模擬器出現(xiàn)故障，上位機(jī)給出故障報警。這樣，防止在遙控模擬器出現(xiàn)軟件故障時長時間處于失控狀態(tài)誤發(fā)離散指令。 當(dāng)然，對本發(fā)明的各組成電路不改變其功能的情況下，進(jìn)行的等效變換或替代，也落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明說明書未公開的技術(shù)屬本領(lǐng)域公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.遙控模擬器，其特征在于包括上電斷電監(jiān)控電路和指令脈沖供電控制電路；上電斷電監(jiān)控電路包括電源監(jiān)控芯片Ul、U2，電阻Rl、R2，三極管Ql、Q2，繼電器Jl、J2，二極管Dl、D2 ;指令脈沖供電控制電路包括單片機(jī)U3、邏輯電路U4、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Ml、與門U5、開關(guān)SI、電阻 R3、R4、R5、R6 和三極管 Q3、Q4 ； 在上電斷電監(jiān)控電路中，+5VP連接Ul輸入，Ul輸出連接Rl，Rl連接Ql基極，Ql發(fā)射極接地，Ql集電極連接繼電器Jl線圈一端，繼電器Jl線圈另一端連接+12VP ;在Jl線圈兩端并聯(lián)二極管Dl，Jl繼電器開關(guān)一端連接+5VP，Jl繼電器開關(guān)另一端接U2輸入；U2輸出連接R2，R2連接Q2基極，Q2發(fā)射極接地，Q2集電極連接繼電器J2線圈一端，繼電器J2線圈另一端連接+12VP ;在J2線圈兩端并聯(lián)二極管D2，J2繼電器開關(guān)一端連接+12VP，J2開關(guān)另一端接開關(guān)指令脈沖供電控制電路SI輸入； 在指令脈沖供電控制電路中，單片機(jī)輸出連接與門U5、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Ml和邏輯電路U4 ;單穩(wěn)輸出連接與門U5 ;與門U5輸出連接開關(guān)SI ;開關(guān)SI輸入連接上述加斷電監(jiān)控電路輸出，開關(guān)SI輸出連接三極管Q3集電極和R3 —端；R3另一端連接Q3基極和Q4發(fā)射極；Q4通過電阻R4連接邏輯電路，Q4發(fā)射極接地；Q3發(fā)射極連接電阻R6 —端，R6另一端接地；電阻R5 —端連接Q3發(fā)射極，另一端為指令脈沖輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的遙控模擬器，其特征在于所述的電源監(jiān)控芯片Ul、U2可以替換為電壓比較器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的遙控模擬器，其特征在于所述的繼電器Jl、J2可以替換為電子開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的遙控模擬器，其特征在于所述的三極管Q1、Q2、Q3、Q4可以替換為MOS管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的遙控模擬器，其特征在于所述的單片機(jī)U3可以替換為DSP或ARM處理器或控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的遙控模擬器，其特征在于所述的與門U5、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Ml和邏輯電路U4可以替換為FPGA。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星控制推進(jìn)分系統(tǒng)測試時向星上部件發(fā)送遙控指令的遙控模擬器，包括上電斷電監(jiān)控電路和指令脈沖供電控制電路。本發(fā)明利用電源監(jiān)控芯片控制+5V和+12V上電和斷電時序，通過監(jiān)控電源，保證加斷電時不會誤發(fā)遙控指令脈沖。同時，對遙控指令輸出接口+12V供電電路采取了軟件和硬件雙重監(jiān)控，在上電和斷電過程中沒有誤發(fā)指令，長時間工作穩(wěn)定可靠，解決了遙控模擬器斷電過程中誤發(fā)遙控指令的問題，杜絕了發(fā)送長高遙控指令，為確保星上產(chǎn)品安全提供了良好的技術(shù)手段。
文檔編號G05B23/02GK102799172SQ201210241989
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者吳小明, 謝軍, 王浩 申請人:北京控制工程研究所