專利名稱：一種基于can總線的順序閃光燈系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于順序閃光燈系統(tǒng)技術領域，更具體的說屬于一種基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)。
背景技術：
機場的助航燈光系統(tǒng)可以在低能見度條件下，為飛機的降落提供安全、可靠的目 視引導。機場目視著陸燈光引導設備是用于進近燈光系統(tǒng)的閃光設備，通過控制閃光燈閃 光作為目視設施，用于顯示機場跑道中心延長線。高亮度燈光作有規(guī)律的閃光，從跑道未端 遠處的進近航道上迅速移向跑道端口，能在較差能見度條件下，以及跑道較近的地區(qū)中有 較多雜亂燈光干擾時，機場目視著陸燈光引導設備能給飛行員一個非常顯著的動態(tài)提示， 從而引導飛機找到機場中線，順利進場著陸。機場目視著陸燈光引導設備除了對可靠性和穩(wěn)定性要求相當嚴格外，還要求設備 能夠?qū)Ξ惓Ｇ闆r和故障進行迅速查找、排除，并能在閃光燈主控制室實時反映每一個閃光 燈的狀態(tài)。傳統(tǒng)的機場目視著陸燈光引導設備采用模擬信號傳輸控制或者485控制。模擬信號傳輸控制由主機控制室發(fā)出一串脈沖信號，各個閃光燈節(jié)點通過對脈沖 信號的解析，執(zhí)行不同的燈光指示，并通過單獨的一條反饋線給主控制器發(fā)出應答脈沖信 號。采用這種控制方式，在實踐中發(fā)現(xiàn)有兩個弊端首先，主控制室發(fā)送的秒脈沖信號如果 因受到干擾而造成閃光燈未能正常接收，它將繼續(xù)下一次的發(fā)送，而不能處理本次的異常 狀況；其次，由于反饋線受到電源線的干擾，使主控制器無法正確判斷閃光燈的準確情況， 如果將反饋線架空，又將防雷擊問題引入到系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的485控制，其抗干擾能力差，不具有較強的穩(wěn)定控制能力，完全使用軟件容 錯沒有較強的硬件容錯糾錯機制，只能使用主從式通信方式，通信效率較低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決以上技術問題，提出了一種基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)。本發(fā)明的一種基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)包括控制器(1)、地址編碼及狀態(tài) 指示器、順序閃光燈、通訊線路、信號發(fā)生器、升壓電路、RS232總線接口電路、CAN總線接口 電路、可調(diào)壓電源、隔離裝置、功率放大器和檢測裝置；其中所述控制器與地址編碼及狀 態(tài)指示器相連；所述控制器通過隔離裝置和功率放大器與順序閃光燈正向相連；所述順序 閃光燈通過檢測裝置和隔離裝置與控制器反向相連；所述控制器與信號發(fā)生器相連；所述 控制器分別與RS232總線接口電路、CAN總線接口電路相連；所述可調(diào)壓電源與控制器相 連；所述可調(diào)壓電源與信號發(fā)生器相連；所述可調(diào)壓電源與升壓電路相連；所述信號發(fā)生 器與升壓電路相連；所述升壓電路與順序閃光燈相連。所述控制器為單片機；所述可調(diào)壓 電源的調(diào)壓范圍在80V-220V之間；所述隔離裝置是A/D隔離裝置；所述信號發(fā)生器是PWM 方波發(fā)生器；所述地址編碼及狀態(tài)指示器包括存儲器和液晶顯示器兩部分。所述控制器為單片機；所述可調(diào)壓電源的調(diào)壓范圍在80V-220V之間；所述隔離裝置是A/D隔離裝置；所述信號發(fā)生器是PWM方波發(fā)生器；所述地址編碼及狀態(tài)指示器包括存儲器和液晶顯示器兩部分。本發(fā)明的目的旨在解決傳統(tǒng)模擬控制和RS485總線控制的缺欠，并使順序閃光燈系統(tǒng)得到同步、統(tǒng)一、準確和穩(wěn)定的遠距離控制(CAN總線直接通信距離最遠可達成 10KM/5Kbps)。本發(fā)明設計的基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)包括主控制柜和一體化順序閃光燈，主控制柜是順序閃光燈系統(tǒng)的核心部分，里面包括控制器、地址編碼及狀態(tài)指示器、通 訊線路、信號發(fā)生器、升壓電路、RS232總線接口電路、CAN總線接口電路、可調(diào)壓電源、隔離 裝置、功率放大器和檢測裝置；其功能包括向外場單元控制器和燈具提供電源，向外場單元 控制器提供光級信號和閃爍頻率，監(jiān)視外場單元控制器和燈具的運行狀態(tài)以及遠程監(jiān)控。 主控制柜作為CAN的主控制節(jié)點，使一體化燈具的CAN總線上的從節(jié)點進行時鐘節(jié)拍的同 步，并發(fā)送光級調(diào)整和閃爍頻率的控制信息。順序閃光燈是順序閃光燈系統(tǒng)的執(zhí)行部件，它們接收來自于主控制柜的光級和同 步指令，進行光級調(diào)整和閃爍頻率控制。當主控制柜發(fā)送一次控制命令時，系統(tǒng)中的閃光燈 完成一次同步，這樣使得系統(tǒng)中每個閃光燈能夠進行完善的同步和統(tǒng)一控制。順序閃光燈 具作為CAN的從節(jié)點，主動向主控制柜的CAN主控制節(jié)點發(fā)送本節(jié)點燈具的運行狀態(tài)。使 得系統(tǒng)中每一個閃光燈的運行狀態(tài)得到實時的監(jiān)控。本發(fā)明和現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點集中控制，使得所有的閃光燈參數(shù)和運行 情況能夠得到集中式的設置和管理；采用CAN總線的野外遠程控制，使得每一個野外閃光 燈都能得到遠距離的可靠控制，并能獨立的向主控制柜匯報運行狀態(tài)；系統(tǒng)的防護能力強， 穩(wěn)定性好。

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
圖1所示是本發(fā)明的一種基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述順 序閃光燈系統(tǒng)包括控制器1、地址編碼及狀態(tài)指示器2、順序閃光燈3、通訊線路4、信號發(fā)生 器5、升壓電路6、RS232總線接口電路7、CAN總線接口電路8、可調(diào)壓電源9、隔離裝置10、 功率放大器11和檢測裝置12 ；所述控制器1與地址編碼及狀態(tài)指示器2相連；所述控制器 1通過隔離裝置10和功率放大器11與順序閃光燈3正向相連；所述順序閃光燈3通過檢 測裝置12和隔離裝置10與控制器1反向相連；所述控制器1與信號發(fā)生器5相連；所述控 制器1分別與RS232總線接口電路7、CAN總線接口電路8相連；所述可調(diào)壓電源9與控制 器1相連；所述可調(diào)壓電源9與信號發(fā)生器5相連；所述可調(diào)壓電源9與升壓電路6相連； 所述信號發(fā)生器5與升壓電路6相連；所述升壓電路6與順序閃光燈3相連。所述控制器1為單片機；所述可調(diào)壓電源9的調(diào)壓范圍在80V-220V之間；所述隔 離裝置10是A/D隔離裝置；所述信號發(fā)生器5是PWM方波發(fā)生器；所述地址編碼及狀態(tài)指 示器2包括存儲器和液晶顯示器兩部分。本發(fā)明設計的基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)包括主控制柜和一體化順序閃光燈，主控制柜是順序閃光燈系統(tǒng)的核心部分，里面包括控制器1、地址編碼及狀態(tài)指示器2、通訊線路4、信號發(fā)生器5、升壓電路6、RS232總線接口電路7、CAN總線接口電路8、可調(diào)壓 電源9、隔離裝置10、功率放大器11和檢測裝置12 ；其功能包括向外場單元控制器和燈具 提供電源，向外場單元控制器提供光級信號和閃爍頻率，監(jiān)視外場單元控制器和燈具的運 行狀態(tài)以及遠程監(jiān)控。主控制柜作為CAN的主控制節(jié)點，使一體化燈具的CAN總線上的從 節(jié)點進行時鐘節(jié)拍的同步，并發(fā)送光級調(diào)整和閃爍頻率的控制信息。主控制柜為順序閃光 燈3提供電源，并作為基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)的核心控制部分，它完成了對同一系 統(tǒng)中所有順序閃光燈3進行同步、統(tǒng)一、準確和穩(wěn)定的遠距離控制。順序閃光燈3是基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)的執(zhí)行部件，它們接收來自于主 控制柜的光級和同步指令，進行光級調(diào)整和閃爍頻率控制。當主控制柜發(fā)送一次控制命令 時，系統(tǒng)中的順序閃光燈3完成一次同步，這樣使得系統(tǒng)中每個順序閃光燈3能夠進行完善 的同步和統(tǒng)一控制。順序閃光燈具作為CAN的從節(jié)點，主動向主控制柜的CAN主控制節(jié)點發(fā) 送本節(jié)點燈具的運行狀態(tài)，使得系統(tǒng)中每一個順序閃光燈3的運行狀態(tài)得到實時的監(jiān)控。本發(fā)明提供了一種基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)，包括一個主控制柜多個系統(tǒng) 內(nèi)受控閃光燈、供電線纜和通信線纜。閃光燈CAN監(jiān)控主電路板上，配有ID設置的撥碼開關可以設置系統(tǒng)中順序閃光燈 3的數(shù)量和當前順序閃光燈3節(jié)點的ID，同一系統(tǒng)網(wǎng)絡中不能有ID重復的順序閃光燈3，當 主控制柜即CAN的主節(jié)點發(fā)起設置命令時，所有系統(tǒng)中的順序閃光燈3 (即CAN從節(jié)點內(nèi)定 時器)同時復位，完成一次時鐘同步過程。順序閃光燈3位于同一 CAN網(wǎng)絡中，對主控制柜 下達的命令完成統(tǒng)一的操作，CAN總線的傳輸特性保證了消息的準確可靠。順序閃光燈3根據(jù)主節(jié)點設置命令的內(nèi)容，進行光級及閃爍頻率的調(diào)整，閃光燈 內(nèi)的中央處理器對閃光燈進行獨立控制和調(diào)整，并在閃爍一次后，發(fā)送狀態(tài)消息返回給主 控制柜即CAN主節(jié)點，主控制柜內(nèi)的中央處理器對每一個順序閃光燈3(即每個CAN從節(jié)點 的工作狀態(tài)和通信情況)做處理顯示，并實時顯示在主控制柜的地址編碼及狀態(tài)指示器2 的液晶顯示屏上使得操作者能夠快速、便捷的了解整個CAN總線閃光燈系統(tǒng)內(nèi)所有順序閃 光燈3的工作狀態(tài)和通信情況。本發(fā)明的基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)中，CAN總線為了在野外保證長距離可 靠實時通信，其通信速率需要進行調(diào)整和設置，一般情況下我們采用IOKbps的通信速率， 其理論的有效通信距離最大為6. 3km，一般情況下均可滿足要求，在主控制器即CAN總線主 節(jié)點處可動態(tài)調(diào)整通信速率，如果通信距離需要加長，最長可保證在5Kbps的通信速率保 證IOkm以內(nèi)的可靠通信，以上的通信距離是在不加入任何中繼器的情況下。本發(fā)明的基于 CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)中，由于長期工作在野外環(huán)境中，對其穩(wěn)定可靠要求就更加嚴 格，在設計中系統(tǒng)加入以下的一些防護措施過流保護當外回路出現(xiàn)短路或其他過流情況時，主控制柜內(nèi)的短路器會自動斷 開控制柜電源，以免造成更大的損失。失電保護當控制柜正常工作時突然失電，控制柜將自動保存原有數(shù)據(jù)。待供電恢 復，控制器直接在原光級下工作，無需重新啟動和定級。防鼠保護控制柜柜體具有防鼠設計，防止小動物進入柜內(nèi)造成損害。防潮保護電路板均經(jīng)防潮絕緣處理，避免潮氣侵入銹蝕。[0026] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)，其特征在于所述順序閃光燈系統(tǒng)包括控制器(1)、地址編碼及狀態(tài)指示器(2)、順序閃光燈(3)、通訊線路(4)、信號發(fā)生器(5)、升壓電路(6)、RS232總線接口電路(7)、CAN總線接口電路(8)、可調(diào)壓電源(9)、隔離裝置(10)、功率放大器(11)和檢測裝置(12)；其中所述控制器(1)與地址編碼及狀態(tài)指示器(2)相連；所述控制器(1)通過隔離裝置(10)和功率放大器(11)與順序閃光燈(3)正向相連；所述順序閃光燈(3)通過檢測裝置(12)和隔離裝置(10)與控制器(1)反向相連；所述控制器(1)與信號發(fā)生器(5)相連；所述控制器(1)分別與RS232總線接口電路(7)、CAN總線接口電路(8)相連；所述可調(diào)壓電源(9)與控制器(1)相連；所述可調(diào)壓電源(9)與信號發(fā)生器(5)相連；所述可調(diào)壓電源(9)與升壓電路(6)相連；所述信號發(fā)生器(5)與升壓電路(6)相連；所述升壓電路(6)與順序閃光燈(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)，其特征在于所述控制器 (1)為單片機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)，其特征在于所述可調(diào)壓 電源(9)的調(diào)壓范圍在80V-220V之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)，其特征在于所述隔離裝 置(10)是A/D隔離裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)，其特征在于所述信號發(fā) 生器(5)是PWM方波發(fā)生器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的順序閃光燈系統(tǒng)，其特征在于所述地址編 碼及狀態(tài)指示器(2)包括存儲器和液晶顯示器兩部分。
專利摘要本實用新型公開了一種基于CAN總線實在的順序閃光燈系統(tǒng)，屬于順序閃光燈系統(tǒng)技術領域。本實用新型的順序閃光燈系統(tǒng)包括控制器(1)、狀態(tài)指示及地址編碼器(2)、順序閃光燈(3)、通訊線路(4)、信號發(fā)生器(5)、升壓電路(6)、RS232總線接口電路(7)、CAN總線接口電路(8)、可調(diào)壓電源(9)。本實用新型和現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點集中控制，使得所有的閃光燈參數(shù)和運行情況能夠得到集中式的設置和管理；采用CAN總線的野外遠程控制，使得每一個野外閃光燈都能得到遠距離的可靠控制，并能獨立的向主控制柜匯報運行狀態(tài)；系統(tǒng)的防護能力強，穩(wěn)定性好。
文檔編號H05B37/02GK201563270SQ20092024778
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者曲濤, 李舒明, 王鵬程 申請人:大連電子研究所;大連宗益科技發(fā)展有限公司