一种用于航空数据记录仪的数据采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，它包括收发器模块、处理模块和存储模块，所述的收发器模块包括第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器中的一种或多种，所述第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器的一端分别与第一航空接口的一端连接，所述的第一航空接口的另一端与具有航空插座的被采集设备连接，所述第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器的另一端分别与处理模块连接，处理模块还与存储模块连接。本实用新型结构简单，具有航空接口，支持带电热拔插，同时使应用了本实用新型数据采集装置的数据记录仪也支持带电热拔插，且拆卸和安装方式简单方便，具有极高可携带性。
【专利说明】一种用于航空数据记录仪的数据采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数据记录仪，特别是涉及一种用于航空数据记录仪的数据采集装置。
【背景技术】
[0002]一种用于航空数据记录仪的数据采集装置即飞行数据记录仪，是一种将飞机飞行的情况储存下来的仪器，当以后需要了解飞行情况时，可以通过重放设备把它们放出来。
[0003]飞行数据记录仪，即通常说的黑匣子，一般是在一个匣子里装上磁记录设备，它可以实时地把飞行员说的话、飞行员机外通讯及飞行数据记录下来。一般在飞机出事前30分钟的各种信息，它都可以保留下来。这样，就为事后分析故障提供了方便。
[0004]最早利用黑匣子的是军用飞机。1908年，美国发生了第一起军用飞机事故。以后，随着飞行事故增加，迫切需要有一种研宄事故原因的仪器。二战时，飞行记录仪正式在军用飞机上使用。二战后，开始用到民航飞机上。早期的记录方式比较落后，用的是机械记录的方法，记录在照相纸上。磁记录方式实用新型后，才变得方便可靠了，黑匣子由早期的机械记录方式发展为今天的飞行数据记录仪。
[0005]传统的数据记录仪数据接收接口单一，不能同时接收多种数据信息，不支持热拔插，不能带电拔插，拆卸和安装都比较麻烦不方便，更不便于携带。在上位机访问数据记录仪中的信息时，数据读取及下载速度缓慢。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，结构简单，具有航空接口，支持带电热拔插，同时使应用了本实用新型数据采集装置的数据记录仪也支持带电热拔插，且拆卸和安装方式简单方便，具有极高可携带性。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，它包括收发器模块、处理模块和存储模块，所述的收发器模块包括第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器中的一种或多种，所述第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器的一端分别与第一航空接口的一端连接，所述的第一航空接口的另一端与具有航空插座的被采集设备连接，所述第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器的另一端分别与处理模块连接，处理模块还与存储模块连接。
[0008]它还包括USB接口、SPI接口和UART接口中的一种或多种，所述的USB接口、SPI接口和UART接口的一端分别与第二航空接口的一端连接，USB接口、SPI接口和UART接口的另一端分别与处理模块连接，所述的第二航空接口的另一端与上位机连接。
[0009]所述的第一航空接口和第二航空接口集成在数据采集装置上。
[0010]所述的第一航空接口和第二航空接口为J30J接口。
[0011]所述的第一收发器为RS-422收发器。
[0012]所述的第二收发器为RS-422收发器。
[0013]所述的第三收发器为RS-232收发器。
[0014]所述的第四收发器为总线收发器。
[0015]所述的第一收发器为MAX3490ESA芯片。
[0016]所述的第二收发器为MAX3490ESA芯片。
[0017]所述的第三收发器为MAX3232ESE+芯片。
[0018]所述的总线收发器为74HC245芯片。
[0019]它还包括电源模块，所述的电源模块的输入与第一航空接口的电源端连接，电源模块的输出分别与处理模块、存储模块和收发器模块连接，电源模块的输出还与第二航空接口的电源端连接。
[0020]本实用新型的有益效果是:本实用新型结构简单，精度高，该数据采集装置采用航空接口进行连接，符合航空用设备的电气指标，保证数据采集装置的稳定性和可靠性，同时使得应用本实用新型数据采集装置的数据记录仪支持带电热拔插功能。
[0021]本实用新型数据采集装置拆卸与安装简单方便，具有极高可携带性。
[0022]本实用新型具有两个RS422收发器和一个RS232收发器，抗干扰能力强，具有SPI接口、USB2.0接口和UART接口，接口丰富，可同时接收存储多种数据；同时还具有一个74HC245总线收发器，为数据记录仪提供高带载能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型数据采集装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0025]如图1所示，一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，它包括收发器模块、处理模块和存储模块，所述的收发器模块包括第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器中的一种或多种，所述第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器的一端分别与第一航空接口的一端连接，所述的第一航空接口的另一端与具有航空插座的被采集设备连接，所述第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器的另一端分别与处理模块连接，处理模块还与存储模块连接。
[0026]它还包括USB接口、SPI接口和UART接口中的一种或多种，所述的USB接口、SPI接口和UART接口的一端分别与第二航空接口的一端连接，USB接口、SPI接口和UART接口的另一端分别与处理模块连接，所述的第二航空接口的另一端与上位机连接。
[0027]所述的第一航空接口和第二航空接口集成在数据采集装置上。
[0028]所述的第一航空接口和第二航空接口为J30J接口。
[0029]所述的第一收发器为RS-422收发器。
[0030]所述的第二收发器为RS-422收发器。
[0031]所述的第三收发器为RS-232收发器。
[0032]所述的第四收发器为总线收发器。
[0033]所述的第一收发器为MAX3490ESA芯片。
[0034]所述的第二收发器为MAX3490ESA芯片。
[0035]所述的第三收发器为MAX3232ESE+芯片。
[0036]所述的总线收发器为74HC245芯片。
[0037]它还包括电源模块，所述的电源模块的输入与第一航空接口的电源端连接，电源模块的输出分别与处理模块、存储模块和收发器模块连接，电源模块的输出还与第二航空接口的电源端连接，使得本实用新型数据采集装置能通过第二航空接口为后续的设备提供电源。
[0038]本实用新型电源模块输出5V直流电源，TTL电平也为5V，航空接口板内部使用上拉电阻，外部通过悬空或接地进行模式选择。
[0039]J30J接口是一种航空插头，体积小，可实现快速连接与分离。广泛应用于各类军用电子设备的电路连接，特别适用于安装空间小，要求重量轻的场合。该连接器可以采用新型高可靠绞线柔性插针，高密度的接触对排列，外壳有塑料外壳和金属外壳两种选择。J30J连接器使数据记录板支持带电插拔的能力。
[0040]总线收发器(bus transceiver)是典型的CMOS型三态缓冲门电路。74HC245是方向可控的八路缓冲器，主要用于实现数据总线的双向异步通信。为了保护脆弱的主控芯片，通常在主控芯片的并行接口与外部受控设备的并行接口间添加缓冲器。当主控芯片与受控设备之间需要实现双向异步通信时，自然就得选用双向的八路缓冲器了。
[0041 ] 第一收发器MAX3490ESA和第二收发器MAX3490ESA均包括正电压数据输入RX+、负电压数据输入RX-和数据输出TX，第一收发器和第二收发器的正电压数据输入RX+和负电压数据输入RX-分别通过第一航空接口与具有航空插座的待采集设备连接，其数据输出TX分别与处理模块的连接，数据保存在存储模块中。
[0042]第三收发器MAX3232ESE+也包括数据输入RX和数据输出TX，其数据输入RX通过第一航空接口与具有航空插座的待采集设备连接，数据输出TX与处理模块连接，该数据保存在存储模块中。
[0043]总线收发器74HC245通过3条控制线与航空插座的控制输出连接，总线收发器74HC245通过4条LED线与航空插座的输入连接，总线收发器74HC245还通过FPGA 1数据接口与处理模块连接。
[0044]本实用新型数据采集装置通过第二航空接口与上位机连接。上位机可为具有相应航空接口的数据记录装置。数据采集装置可通过USB接口、SPI接口、UART接口与上位机进行数据的传输。
[0045]本实用新型数据采集装置的SPI接口加电阻隔离，如果USB2.0接口成功，则SPI接口不用。
[0046]本实用新型应用于航空数据记录仪应达到波特率精度要求，即其精度控制在1%以内，因此，本实用新型数据采集装置具有一个115.2K的晶体振荡器。
[0047]本实用新型数据采集装置的板卡背面可以布设器件，最好只布局阻容器件。
[0048]本实用新型数据采集装置的串口物理层格式为I位起始位、I位停止位和8位数据位。
[0049]本实用新型数据采集装置具备通过2路RS422实现同步HDLC硬件的能力，暂时不处理HDLC ;每路RS422的波特率可为230.4 Kbps。
【权利要求】
1.一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，其特征在于:它包括收发器模块、处理模块和存储模块，所述的收发器模块包括第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器中的一种或多种，所述第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器的一端分别与第一航空接口的一端连接，所述的第一航空接口的另一端与具有航空插座的被采集设备连接，所述第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器的另一端分别与处理模块连接，处理模块还与存储模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，其特征在于:它还包括USB接口、SPI接口和UART接口中的一种或多种，所述的USB接口、SPI接口和UART接口的一端分别与第二航空接口的一端连接，USB接口、SPI接口和UART接口的另一端分别与处理模块连接，所述的第二航空接口的另一端与上位机连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，其特征在于:所述的第一航空接口和第二航空接口集成在数据采集装置上。
4.根据权利要求3所述的一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，其特征在于:所述的第一航空接口和第二航空接口为J30J接口。
5.根据权利要求1所述的一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，其特征在于: 所述的第一收发器为RS-422收发器； 所述的第二收发器为RS-422收发器。
6.根据权利要求1所述的一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，其特征在于:所述的第三收发器为RS-232收发器。
7.根据权利要求1所述的一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，其特征在于:所述的第四收发器为总线收发器。
8.根据权利要求5或6所述的一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，其特征在于:所述的第一收发器为MAX3490ESA芯片；所述的第二收发器为MAX3490ESA芯片；所述的第三收发器为MAX3232ESE+芯片。
9.根据权利要求7所述的一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，其特征在于:所述的总线收发器为74HC245芯片。
10.根据权利要求1所述的一种用于航空数据记录仪的数据采集装置，其特征在于:它还包括电源模块，所述的电源模块的输入与第一航空接口的电源端连接，电源模块的输出分别与处理模块、存储模块和收发器模块连接，电源模块的输出还与第二航空接口的电源端连接。
【文档编号】G07C5/08GK204204056SQ201420710053
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】龙宁, 李亚斌, 张澜, 张星星 申请人:成都中远信电子科技有限公司