一种基于装甲车辆模拟器硬件的采集驱动系统的制作方法

1.本实用新型涉及装甲车辆训练模拟技术领域，具体地涉及一种基于装甲车辆模拟器硬件的采集驱动系统。


背景技术：

2.随着人员对装备使用的训练需求的提升，结合训练环境与实际情况，目前模拟训练需求，越来越急需，不仅能够实现对装甲车辆技能训练，也需要完成整个连队甚至集团的协同战术训练，越来越多的合成训练要求越来越多，不同的装甲车、地面装备等进行联合作战，进行模拟训练试验。训练结果的考核，就是针对单个席位操作人员数据判断，其实就是实物操纵的数据判断，能够直接对数据进行处理分析，就突显重要。
3.在查阅的资料中，有一些数据采集系统，对于单个席位的数据采集主要通过多个板卡采集到数据，直接通过总线与电脑或者交换机进行连接，没有集中把单席位数据进行管理后进行传输；对于查阅的另一部分资料中，数据采集系统虽然通过采集器把单席位数据统一采集，但是仅仅通过rs232或者can总线单一与电脑连接，无法在进行联合作战时，能够在大的系统中随时调用任何席位的硬件数据进行分析。


技术实现要素：

4.(一)本实用新型的目的
5.本实用新型的目的在于提供一种基于装甲车辆模拟器硬件采集驱动系统，对单席位数据进行集中统一采集管理，在进行联合作战时，数据可以在局域网内直接随时的进行调用和控制，实现系统的通用性、扩展性及集成化。
6.(二)本实用新型的技术方案
7.本实用新型提供了一种基于装甲车辆模拟器硬件的采集驱动系统，其具备通用的特点，对于不同的车及不同的席位，该硬件采集驱动系统能够完全实现独立、统一的采集驱动控制，针对席位实现ip地址可设置的一个硬件采集驱动系统。
8.一种基于装甲车辆模拟器硬件的采集驱动系统，每个采集驱动系统与不同车及不同席位的单舱模拟器通用硬件采用以太网接口进行数据交换；该采集驱动系统包括n个通用小板、一个采集器，n个通用小板的航插通过线缆连接到采集器的航插上；每个通用小板负责采集驱动带数码管的部件和带显示屏的单舱模拟器通用硬件，并通过总线rs232将数据集成到采集器；采集器与单舱模拟器通用硬件采用以太网接口进行数据交换；采集器通过太网接口直接针对席位进行ip设置实现数据信息交互。
9.进一步地，各个单舱模拟器内的采集器通过以太网接口，采用tcp/ip协议将各单舱数据发送至交换机上，在进行联合作战时，数据可以在局域网内直接随时的进行调用和控制。
10.进一步地，通用小板包括单片机stm32f103zet和芯片max3232，单片机stm32f103zet的引脚直接与数码管的引脚连接，实现对数码管的驱动控制；通过单片机
stm32f103zet上的功能端口usart的tx、rx引脚与芯片max3232的9、10引脚连接，实现芯片max3232的连接，芯片max3232的7、8引脚与外部的显示屏连接，实现对显示屏的驱动控制。
11.进一步地，采集器包括采集驱动板、电源板、串口转网口模块；电源板通过导线连接16路供电控制模块给采集驱动板提供电源；采集驱动板上设计有112路数字量采集模块、16路模拟量采集模块、48路指示灯控制模块、16路供电控制模块、2路单片机、8路rs232、2路rs485、6路can总线；其中，数字量采集模块、模拟量采集模块、指示灯控制模块、供电控制模块、rs232、rs485、can总线分别通过采集驱动板导线直接与单片机引脚连接；112路数字量采集模块、16路模拟量采集模块、48路指示灯控制模块、16路供电控制模块、8路rs232、2路rs485、6路can总线分别通过导线与航插连接，航插通过线缆与通用小板连接、与实装部件can通信连接、与实装部件rs485连接。
12.进一步地，单片机通过模拟量采集模块上的adc采集电路来识别是否焊接r108和r109，从而判定外接部件是双极性模拟量还是单极性正电压模拟量，匹配适用各种模拟器中对模拟量部件信号的采集。
13.进一步地，单片机通过数字量采集模块上的数字采集电路来识别焊接r34和r36、不焊接r35、不接跳线帽，实现对外部系统开关量高电压的采集；通过数字采集电路识别不焊接r34和r36、焊接r35、接跳线帽，实现对外部系统开关量低信号的采集，依据外部系统低信号部件的高电压状态，确定或选定接掉跳线帽的电压5v或者24v，实现匹配适用各种模拟器中对数字量部件信号的采集。
14.进一步地，单片机通过指示灯控制模块上的指示灯驱动电路，驱动外接部件指示灯。
15.进一步地，单片机通过供电控制模块上的继电器配电电路，通过接掉跳线帽实现5v或者24v的功能，能够匹配适用各种模拟器中对各种部件用电需求。
16.进一步地，rs232通信由芯片max3232实现，采集驱动板上单片机功能端口usart的tx、rx引脚与芯片max3232的9、10引脚连接，实现芯片max3232的连接，芯片max3232的7、8引脚与串口转网口模块的接口连接，串口转网口模块通过网线与交换机连接。
17.进一步地，电源板包括mos管、三极管、稳压管。
18.本实用新型的有益效果：本实用新型的采集驱动系统实现了单席位的集中统一采集，能够充分的对该席位人员进行训练状态的分析及判断；合队训练时，可以通过每个席位的采集驱动系统的ip进行直接数据读取进行分析。
附图说明
19.图1：本实用新型单舱采集驱动系统构成示意图；
20.图2：本实用新型内多舱采集驱动系统示意图；
21.图3：本实用新型通用小板的串口rs232通信。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：
23.本实用新型提供的一种基于装甲车辆模拟器硬件的采集驱动系统，每个采集驱动系统与不同车及不同席位的单舱模拟器通用硬件采用以太网接口进行数据交换。涉及到有
数码管部件、有显示屏部件采用通用小板进行采集驱动，然后通过rs232总线将通用小板与采集盒通过电缆连接起来，实现数据集成到采集盒。
24.如图1所示，该采集驱动系统包括n个通用小板、一个采集器，n个通用小板的航插通过线缆连接到采集器的航插上；在单席位采集系统中，每个通用小板负责采集驱动带数码管部件和带显示屏部件的单舱模拟器通用硬件，每个通用小板通过总线rs232将数据集成到采集器；采集器与单舱模拟器通用硬件采用以太网接口进行数据交换；采集器通过以太网接口针对席位进行ip设置实现数据交互；各个单舱模拟器的采集器通过以太网接口，采用tcp/ip协议将各单舱数据发送至交换机上，在进行联合作战时，数据可以在局域网内直接随时的进行调用和控制。
25.本实用新型的通用小板包括单片机stm32f103zet和芯片max3232，单片机stm32f103zet的引脚直接与数码管的引脚连接，实现对数码管的驱动控制；通过单片机stm32f103zet上功能端口usart的tx、rx引脚与芯片max3232的9、10引脚连接，实现芯片max3232的连接，芯片max3232的7、8引脚与外部的显示屏连接，实现对显示屏的驱动控制。
26.本实用新型单舱模拟器内的通用采集器具有数字量采集、模拟量采集、指示灯驱动控制、配电驱动控制、串口rs232总线通信、串口rs485总线通信、can总线通信功能，最后采集器将单席位的所有硬件信息进行了统一的采集驱动，最后通过采集器的以太网接口直接对外进行ip设置实现数据信息交互。
27.本实用新型的采集器包括采集驱动板、电源板、串口转网口模块；电源板通过导线连接供电控制模块(16路)给采集驱动板提供电源；采集驱动板上设计有数字量采集模块(112路)、模拟量采集模块(16路)、指示灯控制模块(48路)、供电控制模块(16路)、单片机(2路)、rs232(8路)、rs485(2路)、can总线(6路)；其中，数字量采集模块(112路)、模拟量采集模块(16路)、指示灯控制模块(48路)、供电控制模块(16路)、rs232(8路)、rs485(2路)、can总线(6路)分别通过线路板导线直接与单片机(2路)引脚连接；数字量采集模块(112路)、模拟量采集模块(16路)、指示灯控制模块(48路)、供电控制模块(16路)、rs232(8路)、rs485(2路)、can总线(6路)分别通过导线与航插连接，航插通过线缆与通用小板连接、与实装部件can通信连接、与实装部件rs485连接。
28.电源板包括mos管、三极管、稳压管。电源板具有输入过压、输入反接及输出短路保护功能。电源板通过导线连接供电控制模块(16路)给采集驱动板提供电源。
29.如图3所示，rs232通信由芯片max3232实现。采集驱动板单片机上功能端口usart的tx、rx引脚与芯片max3232的9、10引脚连接，实现芯片max3232的连接，芯片max3232的7、8引脚与外部的串口rs232接口连接，实现数据交互。
30.本实用新型采用2个单片机，即双核模式，达到数据量的要求，通过2个单片机上的pe0口分别采集高电平和采集低电平，根据高电平或低电平驱动单片机的具体功能，实现了对采集驱动板上2个单片机功能的通用。
31.单片机通过模拟量采集模块上的adc采集电路来识别是否焊接r108和r109，从而判定外接部件是双极性模拟量还是单极性正电压模拟量，匹配适用各种模拟器中对模拟量部件信号的采集。
32.单片机通过数字量采集模块上的数字采集电路来识别焊接r34和r36、不焊接r35、不接跳线帽，实现对外部系统开关量高电压的采集；通过数字采集电路识别不焊接r34和
r36、焊接r35、接跳线帽，实现对外部系统开关量低信号的采集，依据外部系统低信号部件的高电压状态，确定或选定接掉跳线帽的电压5v或者24v，实现匹配适用各种模拟器中对数字量部件信号的采集。
33.单片机通过指示灯控制模块上的指示灯驱动电路，驱动外接部件指示灯，外接部件指示灯无论是共阴极还是共阳极，通过相同的电路都可以实现控制，能够匹配适用各种模拟器中对各种状态指示灯部件信号的驱动。
34.单片机通过供电控制模块上的继电器配电电路，对于不同外部部件供电的需求，可以通过跳线帽实现5v或者24v的功能，能够匹配适用各种模拟器中对各种部件用电需求。
35.本实用新型专利，将特种车辆训练模拟器的席位中涉及到的硬件进行采集驱动，通过采集器实现统一采集控制，为了实现数据信息共享调用，采集器通过以太网接口对外输出，采用tcp/ip协议，对采集器进行ip设置、地址标识，在进行联合作战时，数据可以在局域网内直接随时的进行调用和控制，实现系统的通用性、扩展性及集成化，实现多车、多种类集成战术建模。
36.在目前模拟训练器发展的情况，单车技能训练、多车、多种类协同作战战术训练，大数据信息交互及分析，是目前及未来模拟训练的一个发展领域。本实用新型实现单席位的集中统一采集，该采集驱动系统能够充分的对该席位人员进行训练状态的分析及判断；为了实现合队训练，比如要完成10个驾驶席位的指挥训练，在进行数据分析时，可以通过每个席位的采集驱动系统的ip进行直接数据读取进行分析。
37.在单席位采集驱动系统中，数码管部件、显示屏部件采用通用小板进行采集驱动，然后通过rs232总线将通用小板与采集盒通过电缆连接起来，实现数据集成到采集盒。
38.本实用新型的采集盒具有数字量采集、模拟量采集、指示灯驱动控制、配电驱动控制、串口rs232总线通信、串口rs485总线通信、can总线通信功能，采集盒将单席位的所有硬件信息进行了统一的采集驱动，最后通过采集盒的以太网接口直接对外进行ip设置实现数据信息交互。
39.如图2所示，本实用新型专利主控台将各单舱内采集回的数据经过处理后，依据tcp/ip协议，将各单舱数据发送至交换机上，在局域网内，可以随时进行任意席位数据的调用，实现合队训练时数据的直接分析。
40.本实用新型实现单席位硬件的集中统一采集和驱动，能够包含不同的特种装甲车及不同席位的采集驱动，具有通用性；每一个采集驱动系统有一个ip，能够在局域网内形成数据流，实现数据的随时及任何单舱数据的调用及分析，便于操作人员实时了解人员技能、战术训练时的操作状态。
41.该系统已成熟的应用到目前单位各种型号的模拟器中，已实现批量验证，具有可靠及稳定的工作状态，满足部队模拟训练的使用要求。