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智能封堵器水上通信中单片机系统电路的设计

作者:时间:2013-07-15来源:网络收藏

摘要:为了实现封堵器海洋工作环境中的无线遥控动作,封堵器在海底工作中采用了水声通信技术。文章首先介绍了水声通信系统的整体设计。在前期工作中,从影响水声通信的因素出发,对水声通讯频率的选择及的选型进行了研究,确定了水声通讯的载波频率。在此基础上提出了基于单片机的水声Modem的制作方案,设计了单片机系统电路。并对单片机至Modem的电路进行了初步调试,实现了单片机到Modem的初始化连接。完成了信号接收滤波放大电路线路的设计和制作。
关键词:

1 智能封堵器水声通信系统
用于海底管道的智能封堵器,重要的是如何实现其水上水下通讯系统,以完成平台的遥控操作。整套通讯系统主要由海上控制中心、外部通讯链路、以及遥控执行机构三个逻辑子系统组成。该系统主要是基于声波和超低频电磁波来进行双向通讯。由于海洋环境的特殊性,故采用了水声无线通信方式。
封堵器通讯系统分为水上收/发和水下收/发通讯系统两部分。水上部分由计算机、Modem、收/发滤波放大电路和双向换能器组成;水下部分由水下双向换能器、收/发放大滤波电路、水声/ELF转换电路和ELF-Modem+单片机控制系统组成。因为信号均为收/发双向传递,所以采用双向换能器,双向换能器既可发送声波信号又可接收声波信号,即换能器的内部既有发射器又有水听器。在前期工作中,提出了如图1所示的水声通讯方案。本文就单片机控制系统电路做了以下设计。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/170465.htm

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2 单片机系统的设计
单片机系统主要由电源、A/D转换、PWM调节电路、主控电路、串行通讯以及为调试电路方便而设计的开关不进和显示电路等组成。
2.1 主控电路的设计
单片机系统的主控电路如图2所示。主芯片ATmega169的PC0-PC7作为显示控制端口,PA0-PA7在C语言编程环境定义为Din 1至Din 8即TTL电平数字输入,PD0-PD7为数字量输入通道,PF0-PF7为模拟量输入通道,PB5、PB6作为PWM控制以备控制简单的机械动作,PE0、PE1作为通讯端口,PE2-PE5接DIP开关为调试程序方便所设置。另外还有中断和蜂鸣器的设置等。ATmega169的23、24脚接晶振,为ATmega169提供时钟。

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