一种通用型控制器的制作方法

1.本发明涉及控制器技术领域，具体涉及一种通用型控制器。


背景技术：

2.军用特种车辆有着以下特点，信号可靠性和实时性要求极高，工作环境非常恶劣，通常将面临野外环境，强电磁干扰环境，室外极端天气(如冰雹，雷雨，低温等)，很可能受到敌军的侦查或干扰仪器。且军用特种车辆通常担任着武器转运，武器发射，后勤保障等重要任务，也会对系统有一定的防爆需求。
3.军用特种车辆的传统控制器对板卡卡槽设计是固定的，通常为了走线顺畅，采用中间卡槽插主控板，朝外依次安放功能板的方式，这种板卡设计是严格一一对应的，一旦错误，可能损坏板卡。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种通用型控制器，通过设置固定卡槽和随机的功能板卡槽，可以实现控制器板卡功能的自由搭配组合，其灵活性高，通用性强，功能板卡可任意插设，不会损坏板卡。
5.本发明提供的一种通用型控制器，包括设置于控制器机箱内的主控板、光接口板、电源板、ad板和背板，所述背板上设有多个固定卡槽和多个功能卡槽，所述固定卡槽包括用于插设电源板的电源板卡槽和用于插设主控板的主控板卡槽，所述功能卡槽用于随机插设各个功能板卡，所述光接口板和ad板随机插设于多个功能卡槽中的任意两个卡槽上，所述主控板通过io接口与电源板、光接口板和ad板连接。
6.较为优选的，所述主控板采用fpga与dsp双芯片，所述主控板的fpga芯片采用xilinx品牌的xc7k325t-2fg900i芯片，所述主控板的dsp芯片采用ti品牌的tms320f28335芯片。
7.较为优选的，所述光接口板包括光输入板和光输出板，所述光接口板用于将光信号转换为5v电信号，并经过限流电阻送入背板总线，以及从背板获取12v和3.3v电源，其中12v电源转换为5v后供给光纤接收器电路，3.3v给mcu电路供电。
8.较为优选的，所述光接口板采用st头光接收器hfbr-2412tz，所述光发送器采用hfbr-1414tz发送器。
9.较为优选的，所述背板上的功能卡槽包括多个预留槽位。
10.较为优选的，所述电源板卡槽和主控板卡槽紧贴控制器的箱体壁设置。
11.较为优选的，所述控制器采用铸造箱体和面板条，所述控制器为金属全包裹结构。
12.较为优选的，所述背板采用vpx总线连接。
13.本发明的有益效果为：
14.1、通过设置固定卡槽和随机的功能板卡槽，可以实现控制器板卡功能的自由搭配组合，其灵活性高，通用性强，功能板卡可任意插设，不会损坏板卡。
2fg900i，该芯片兼容国微电子的smq7k325tffg900ip；dsp采用ti公司的tms320f28335。
27.ad板主要实现模拟量的采集、ad转换、信号传递等功能。ad采集板卡最大可支持8路模拟信号采样，输入类型既可以为电流型也可以为电压型，采用外置模数转换器芯片ad7606，其在电力行业上有广泛的应用，单12v供电，支持8路输入同步采样。信号隔离方式采用数字侧隔离，较原有设计的模拟通道隔离器在成本、功耗方面有明显优势。
28.光接口板(包含光输入板、光输出板)主要实现8路光信号输入或输出，采用st头光接收器hfbr-2412tz、光发送器hfbr－1414tz，将光信号转换为5v电信号，经过限流电阻送入背板总线。光纤接收板从背板获取12v和3.3v电源，其中12v电源转换为5v后供给光纤接收器电路，3.3v给mcu电路供电，实现电源状态监测。
29.电源板作为系统的电源供电节点，为机箱内部的所有模块供电，为设备长时间不间断工作提供供电保障。
30.主控板与各个功能板采用高速io直连通信。控制器的背板、电源板及主控板槽位设计为专用槽位，各功能板可以根据需要进行调换，根据技术要求配备了4块功能板，预留了5块功能板的槽位，可以根据项目的后续需要进行增加。
31.机箱内部集成的1块背板，为高速无源背板，支持8个功能板槽位。考虑到机箱加固及小型化设计需求，同时考虑机箱的散热要求，把发热量较大的板卡摆放靠近机箱壁，通过接触式热传导的方式使得板卡的发热部件可以通过机箱快速散热。
32.控制器由主控板、adc板、光接收板、光发送板、电接收板、电发送板、电源板、背板和机箱组成，整机采用vpx总线架构，各板卡通过vpx背板进行电气互联。控制器的背板共设计有10个槽位，其中电源板卡槽和主控板卡槽为固定槽位，其余卡槽均为功能板卡槽，可插光接收板、光发送板、电接收板、电发送板、adc板，设计具有一定的灵活性。可实现控制器板卡功能的自由搭配组合。
33.以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。


技术特征：
1.一种通用型控制器，其特征在于：包括设置于控制器机箱内的主控板、光接口板、电源板、ad板和背板，所述背板上设有多个固定卡槽和多个功能卡槽，所述固定卡槽包括用于插设电源板的电源板卡槽和用于插设主控板的主控板卡槽，所述功能卡槽用于随机插设各个功能板卡，所述光接口板和ad板随机插设于多个功能卡槽中的任意两个卡槽上，所述主控板通过io接口与电源板、光接口板和ad板连接。2.根据权利要求1所述的通用型控制器，其特征在于：所述主控板采用fpga与dsp双芯片，所述主控板的fpga芯片采用xilinx品牌的xc7k325t-2fg900i芯片，所述主控板的dsp芯片采用ti品牌的tms320f28335芯片。3.根据权利要求1所述的通用型控制器，其特征在于：所述光接口板包括光输入板和光输出板，所述光接口板用于将光信号转换为5v电信号，并经过限流电阻送入背板总线，以及从背板获取12v和3.3v电源，其中12v电源转换为5v后供给光纤接收器电路，3.3v给mcu电路供电。4.根据权利要求3所述的通用型控制器，其特征在于：所述光接口板采用st头光接收器hfbr-2412tz，所述光发送器采用hfbr-1414tz发送器。5.根据权利要求1所述的通用型控制器，其特征在于：所述背板上的功能卡槽包括多个预留槽位。6.根据权利要求1所述的通用型控制器，其特征在于：所述电源板卡槽和主控板卡槽紧贴控制器的箱体壁设置。7.根据权利要求1所述的通用型控制器，其特征在于：所述控制器采用铸造箱体和面板条，所述控制器为金属全包裹结构。8.根据权利要求1所述的通用型控制器，其特征在于：所述背板采用vpx总线连接。

技术总结
本发明涉及控制器技术领域，具体涉及一种通用型控制器。包括设置于控制器机箱内的主控板、光接口板、电源板、AD板和背板，所述背板上设有多个固定卡槽和多个功能卡槽，所述固定卡槽包括用于插设电源板的电源板卡槽和用于插设主控板的主控板卡槽，所述功能卡槽用于随机插设各个功能板卡，所述光接口板和AD板随机插设于多个功能卡槽中的任意两个卡槽上，所述主控板通过IO接口与电源板、光接口板和AD板连接。通过设置固定卡槽和随机的功能板卡槽，可以实现控制器板卡功能的自由搭配组合，其灵活性高，通用性强，功能板卡可任意插设，不会损坏板卡。板卡。板卡。


技术研发人员：张文静 雷小江 文曲 赵翰卿 周晓希 王婉蓉 陈博文
受保护的技术使用者：湖北三江航天万峰科技发展有限公司
技术研发日：2022.11.03
技术公布日：2023/1/5