远程电源管理系统设计

摘要：在海军武器着靶试验中，为了保护实测数据和提高光电设备的可靠性，利用Atmega161丰富的资源和接口，设计一套远程电源管理系统。该系统以锂电池组作为备用电源，依靠单片机处理远控中心发送的目标测量数据及控制命令。对固态继电器的工作状态进行控制。试验结莱表明该系统能自主完成光电设备电源的远程管理，获取完整的目标实况景象，具有一定的现实意义。
关键词：AVR单片机；固态继电器；电源管理；串行通信

光电设备具有低成本、易布站、高精度的优点，逐步成为海军武器试验中获取空间目标飞行状态和轨迹的主力军。随着精确制导、远程打击等高技术兵器武器的出现，要检验和鉴定此类目标的性能和威胁，不仅需要获取目标的空间坐标，同时要求测量目标着靶时的姿态信息。而目标着靶是一个瞬态过程，不易捕捉，因此常用高速光电设备在靶船上实时获取高质量的目标运动图像序列，经事后处理得到目标的运动参数。不难看出图像数据直接决定试验的成败，因此有必要对设备的工作状态及电源等情况进行远程监视和管理。
该平台以AVR单片机为核心，利用2节串联的充电锂电池作为备用电源，依靠外围接口获取目标的实时信息(实测弹道数据、TO时刻等)。
在光电设备工作异常或落水时，控制固态继电器(Solid State Relay，SSR)实现系统的远程重启和关机，为获取及保护目标的实时图像数据提供有力保障，因而具有重要的现实意义。

1 电源管理系统总体框架
远程电源管理系统是获取目标着靶实况景象的重要组成单元，其大致框架如图1所示。

在该系统中利用开关电源将220 V交流电转换成12 V和5 V直流电源，为光电设备供电和锂电池充电。选取两节英特曼充电锂电池(电量充足时电压为7．4 V)作为关机时远程电源管理系统的备用电源，固态继电器作为执行单元，ATmega161单片机及其外围电路作为控制单元，无线射频模块作为通信单元，还有上位机远控中心。ATmega161单片机采集到设备的工作状态，借助无线传输设备实时传输至远控中心，同时接收远控中心发送的控制命令及目标测量数据，控制固态继电器的工作状态，从而实现光电设备的重启和关机。