基于AVR的電源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2. 2 軟件設(shè)計(jì)

電源管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要是meg a16l 通過其8 路10位ADC 端口來檢測電池的電壓狀態(tài)， 根據(jù)不同的情況采取相應(yīng)措施。一旦出現(xiàn)有電池低于7.0V 的情況， 單片機(jī)就將該電池切換到充電狀態(tài)并保證至少有一組電池為負(fù)載供電， 且電池1 優(yōu)先級(jí)別高于電池2.主要程序流程圖如圖6 所示， 程序處于一個(gè)無限循環(huán)， 單片機(jī)時(shí)刻監(jiān)測兩組電池的電壓的狀態(tài)并記憶當(dāng)前的充電狀態(tài)， 一旦放電的電池達(dá)到7V 以下， 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器開關(guān)將充電回路切換到該電池并將另一組電池切換為負(fù)載回路的電源。

圖6 AVR 主程序流程圖

程序在運(yùn)行的過程當(dāng)中， 每隔1 秒定時(shí)器1 產(chǎn)生一次中斷， 通過串口接收監(jiān)控平臺(tái)發(fā)來的指令信息并將飛機(jī)的兩組電源的實(shí)時(shí)電壓狀況、繼電器的狀態(tài)等信息通過無線射頻模塊發(fā)送給地面站以便地面能實(shí)時(shí)了解到飛機(jī)的供電情況。

2. 3 上位機(jī)設(shè)計(jì)

2. 3.1 無線射頻模塊

電源管理系統(tǒng)的上位機(jī)硬件方面主要由無線射頻模塊、電平轉(zhuǎn)換電路及PC 電腦組成， 大致框圖如圖1 所示。因射頻模塊將接收出來的數(shù)據(jù)是TTL 電平， 再通過max 232 電平轉(zhuǎn)換將其變?yōu)镽S232 電平傳送給電腦， 從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī)和地面的通信。

該系統(tǒng)之所以能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測飛機(jī)， 主要依靠無線射頻模塊的遠(yuǎn)距離和高準(zhǔn)確度等特性。其主要特點(diǎn)如下所示： （ 1）長距離特性： 室內(nèi)/ 城市距離高達(dá)450 米； 室外可視范圍： 帶2.1dB 偶極天線高達(dá)11 公里， 帶高增益天線可達(dá)32 公里； 接收器靈敏度為- 110dBm.（ 2） 高級(jí)網(wǎng)絡(luò)和安全： 7 個(gè)跳頻信道， 每個(gè)信道可獲得65k 地址， 恢復(fù)和確認(rèn)機(jī)制以保證可靠分組傳輸； 支持對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（ 沒有主/ 從依賴關(guān)系） , 支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多和多點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

由此可知， XT end OEM 無線射頻模塊在低成本無線數(shù)據(jù)通訊解決方案中提供了最遠(yuǎn)的距離。該模塊易于使用， 耗電低， 對(duì)設(shè)備間重要數(shù)據(jù)包提供了可靠的數(shù)據(jù)傳送， 體積緊湊節(jié)省寶貴的電路板空間。圖7 表示的是由XTend OEM 無線射頻模塊構(gòu)成的主機(jī)間無線連接的系統(tǒng)框圖。

圖7 主機(jī)間無線連接的系統(tǒng)框圖

2.3.2 地面監(jiān)控平臺(tái)

監(jiān)控平臺(tái)是整個(gè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分， 監(jiān)控平臺(tái)與控制程序之間要求具有雙工通信的。一方面， 飛機(jī)平臺(tái)上控制器將飛機(jī)的實(shí)時(shí)信息利用數(shù)傳發(fā)到地面， 另一方面， 地面站將指令發(fā)給飛機(jī)以完成所需要的任務(wù)。

地面軟件基于Microso ft 的VC+ + 6. 0 平臺(tái)借助其提供的MFC 類庫進(jìn)行開發(fā)。具體的軟件開發(fā)過程， 采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法， 使用C+ + 語言實(shí)現(xiàn)。每種功能模塊， 對(duì)應(yīng)一個(gè)類。這樣， 使得最終的軟件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上清晰合理， 易于維護(hù)升級(jí)。該程序利用MFC 技術(shù)結(jié)合M SComm 控件， 使用C+ + 編寫。程序功能包括： 手動(dòng)設(shè)置串口參數(shù)， 串行接收數(shù)據(jù)和發(fā)送指令， 顯示接收數(shù)據(jù)信息和保存接收數(shù)據(jù)等功能。