一种船用罗经显控装置的制作方法

1.本技术涉及一种显控装置，尤其涉及一种船用罗经显控装置，属于船用罗经显控技术领域。


背景技术：

2.罗经是一种指示舰艇或邮轮水面、水下运载体在导航系下的艏向的仪表,用于确定运载体航向、姿态、速度以及位置等信息。罗经经历了机电陀螺罗经、机电平台罗经、机电陀螺捷联式平台罗经、光学陀螺捷联式平台罗经等发展历程。光学罗经是国内航海领域对光纤陀螺罗经与激光陀螺罗经的通俗统称，是船用罗经的最新发展形式。
3.显控装置是船舶的导航信息处理、传输和显示的中心,是整个船舶导航系统的大脑和心脏,其重要性和可靠性对船舶的航行至关重要。目前,显控装置一方面需要不断提高设备自身的可靠性,另一方面也需要能满足快速、多变的功能需求。传统的显控装置通常采用串行异步通讯，不仅速率慢，实时性和可靠性也较差。随着外围设备的增加，越来越多的数据需要实时处理，传统的通信技术已经很难满足光纤罗经系统的数据交换；与此同时，布线复杂紊乱、装备总重增加、系统成本增高、系统运行的可靠性降低等诸多问题愈加凸显。


技术实现要素：

4.在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
5.鉴于此，为解决现有技术中存在的显控装置可靠性差、速率慢的技术问题，本实用新型提供一种船用罗经显控装置。
6.一种船用罗经显控装置，包括数据处理单元、电源单元和显控单元；
7.所述数据处理单元与电源单元和显控单元依次连接；
8.所述数据处理单元包括主处理模块、协处理模块、电源在位检测模块、第一报警装置、串行扩展总线、rs422串口、can口和网络通信端口；所述主协处理芯片模块分别连接协处理器、电源在位检测模块、第一报警装置、串行扩展总线、rs422串口、can口和网络通信端口连接；
9.所述电源单元包括ac电源模块和dc电源模块；
10.所述显控单元包括处理模块、显示模块、操作模块、第二报警装置和通信端口；所述处理模块分别与显示模块、操作模块、第二报警装置和通信端口连接。
11.优选的，所述主处理模块是主处理芯片，型号是stm32h743iit6；所述协处理模块是协处理芯片，型号是stm32h750vbt6，所述主处理模块与协处理模块通过usart ttl串行总线建立通信。
12.优选的，所述电源在位检测模块是比较器。
13.优选的，所述第一报警装置包状态灯和第一蜂鸣器；所述状态灯是发光二极管，所述第一蜂鸣器发出报警警报音。
14.优选的，所述网络通信端口是以太网控制器。
15.优选的，所述ac电源模块是开关电源；所述dc电源模块是直流电源。
16.优选的，所述处理模块是处理芯片，型号是stm32f407vet6。
17.优选的，所述显示模块是显示屏幕。
18.优选的，所述操作模块是键盘。
19.优选的，所述第二报警装置包括指示灯和第二蜂鸣器；所述指示灯显示红蓝相间的闪烁信号，所述第二蜂鸣器发出报警警报音。
20.本实用新型的有益效果如下：
21.1、串口数量多且易于扩展，数据传输速率高、误码率低，数据可视化，用户可实时监控装置工作状态；
22.2、支持双电源输入，可靠性强，满足长时间的工作要求；
23.3、接口支持多输入冗余，避免数据丢失无法工作造成的损失。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
25.图1为一种船用罗经显控装置结构示意图；
26.图2为一种船用罗经显控装置的数据单元结构示意图；
27.图3为一种船用罗经显控装置的电源单元结构示意图；
28.图4为一种船用罗经显控装置的显控单元结构示意图。
具体实施方式
29.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.实施例、参照图1-图4说明本实施方式，一种船用罗经显控装置，包括数据处理单元、电源单元和显控单元三大部分；所述数据处理单元与电源单元和显控单元依次连接(参照图1)；
31.所述数据处理单元包括主处理模块、协处理模块、电源在位检测模块、第一报警装置、串行扩展总线、rs422串口、can口和网络通信端口；所述主协处理芯片模块分别连接协处理器、电源在位检测模块、第一报警装置、串行扩展总线、rs422串口、can口和网络通信端口连接；
32.所述电源单元包括ac电源模块和dc电源模块；
33.所述显控单元包括处理模块、显示模块、操作模块、第二报警装置和通信端口；所述处理模块分别与显示模块、操作模块、第二报警装置和通信端口连接。
34.一种船用罗经显控装置以主处理芯片作为主处理模块，通过rs422串口线完成数
据及状态的通讯，数据处理单元接收外部输入的导航数据信号，导航数据信号包括罗经输入和gnss输入；主处理芯片将信号处理完成后，通过rs422串口线发送至显控单元，显控单元通过显示模块实现导航数据的可视化，同时数据单元通过rs422串口线实时读取罗经输入的状态及故障返回信息，主处理芯片将状态及故障返回信息传送给显示模块和第二报警装置，实现状态信息的直观显示。显控单元上的单片机根据状态信号对数据单元进行相关功能设置，并有一定的数据记录能力。
35.参照图2，主处理芯片和协处理芯片，通过1路usart ttl串行总线通信，主处理器为总线主机，其它设备为从机，系统信息通过广播方式发给每个从机。协处理器负责将导航信息转换为nmea0183数据格式，并在其指定串口按指定模式发送出去。数据处理板其余事务均由主处理器处理。
36.参照图3，所述电源单元具有ac/dc双电源系统，整体由电源输入和电源输出两部分组成，其中ac部分选用采用明纬ac220v50hz dc24v 5a开关电源；dc部分选用dc 24v直流电源；电源输出提供6路外接设备dc 24v供电接口，对外总功率120w，电源自身无散热功率150w，有散热功率200w。
37.参照图4，显控单元的处理模块选用型号为stm32f407vet6的单片机；显示模块选用3.2寸tft液晶屏，安装时采用横屏安装的方式，该液晶屏为无触摸，具有亮度可调的功能；stm32f407vet6单片机的通信选用rs422标准双向端口，stm32f407vet6的单片机与第二蜂鸣器和指示灯连接，控制指示灯和第二蜂鸣器工作。
38.具体的，所述主处理模块是主处理芯片，型号是stm32h743iit6；所述协处理模块是协处理芯片，型号是stm32h750vbt6，所述主处理模块与协处理模块通过usart ttl串行总线建立通信。主处理芯片共有16个u(s)art串口和2个低功耗usart串口，完全可以满足装置需求。
39.具体的，所述电源在位检测模块是比较器，为确保整个装置处于正常工作状态，需要进行电源在位检测，检测两路输入电源供电情况，交流电源只检测ac/dc之后，当低于工作电压时认为电源不在位；
40.具体的，所述第一报警装置包状态灯和第一蜂鸣器；所述状态灯是发光二极管，所述第一蜂鸣器发出报警警报音；蜂鸣器采用普通24v、》85db蜂鸣器；
41.具体的，所述网络通信端口是以太网控制器；
42.具体的，所述ac电源模块是开关电源；所述dc电源模块是直流电源；ac部分采用明纬ac220v50hz dc24v 5a开关电源；dc部分选用dc 24v直流电源；
43.具体的，所述处理模块是处理芯片，型号是stm32f407vet6；
44.具体的，所述显示模块是显示屏幕；
45.具体的，所述rs422串口选用max488esa型号，串口通信通过处理芯片转化为rs422通信标准输出，采用差分传输方式，为全双工模式，完全满足罗经数据传送需求；can口采用一种集成can隔离及can收发的器件ctm1051m；网络通信端口选择一钟基于w5500可将spi转网口芯片的模块；
46.具体的，所述操作模块是键盘，采用4
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4薄膜键盘(sn7326)；处理芯片(stm32f407vet6)通过iic串行总线读取薄膜键盘(sn7326)按键缓存器，获取按键动作，按下/松开按键的动作都将被编码成8位的数据存入按键缓存器中。sn7326具有避免按键抖动
产生错误键值的去抖功能。有按键操作是，中断输出引脚会置低，当键盘区无活动，sn7326将自动进入低功耗的待机模式；
47.具体的，所述第二报警装置包括指示灯和第二蜂鸣器；所述指示灯显示红蓝相间的闪烁信号，所述第二蜂鸣器带有普通5v提示音，用于发出报警警报音。
48.尽管根据有限数量的实施例描述了本实用新型，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本实用新型的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本实用新型的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本实用新型的范围，对本实用新型所做的公开是说明性的，而非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求书限定。