UUV外部电源线载波通信模块及UUV外部电源载波通信系统的制作方法

uuv外部电源线载波通信模块及uuv外部电源载波通信系统
技术领域
1.本实用新型属涉及uuv的发控与保障技术领域，尤其涉及一种 uuv外部电源线载波通信模块及uuv外部电源通信载波系统。


背景技术：

2.目前，uuv通过多芯设定插头与外部保障设备(如发控仪等)连接，在有限芯数的插头上需要实现两者之间的通信，开展陆上联合调试或实航试验，涉及uuv的上电控制、信息装订和检查通信、下电控制、发射控制及停机等功能，使uuv与外界连接的发控插头芯数捉襟见肘。如果要在uuv发射前对uuv进行射前自检，同时又不激活uuv 内部电池，就要通过设定插头为uuv进行外部供电，同时还需要提供外部通讯接口。以最少的需求芯线来计算，外部供电需要至少2根：外部电源正，外部电源地；通信接口以rs
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232为例，至少需要3根： rs232
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rxd、rs232
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txd、rs232_gnd。且rs232信号采用负逻辑，在工况较差的环境下抗电磁干扰能力差，容易造成通信误码。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供一种外部载波通信模块和采用该模块的一种uuv外部电源线载波通信系统。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现：
5.一种uuv外部电源线载波通信模块，其特征在于，包括与外部电源连接的调制解调器，分别与所述调制解调器连接的控制器和电源模块，所述控制器与通信接口数据线(rxd、txd)连接。
6.进一步地，所述调制解调器内部设置有看门狗；所述控制器包括通信接口。
7.进一步地，所述调制解调器和控制器之间连接有配置线。
8.本实用新型还提供了一种采用所述载波通信模块的uuv外部电源线载波通信系统，包括两个载波通信模块，其中一个载波通信模块与外部电源连接后再与外部设备连接，另一个载波通信模块与外部电源连接后再与uuv控制电路连接，同时所述uuv控制电路和外部设备分别再与外部电源连接。
9.进一步地，所述载波通信模块与外部设备之间通过usb转串口模块连接。
10.进一步地，所述载波通信模块和uuv控制电路之间通过接收数据线(rxd)、发送数据线(txd)连接。
11.进一步地，所述载波通信模块和usb转串口模块之间通过接收数据线(rxd)、发送数据线(txd)连接。
12.进一步地，所述usb转串口模块和外部设备之间通过usb线连接。
13.工作原理：
14.通过在外部设备和uuv上分别设置载波通信模块，载波通信模块再与外部电源连接，通过两根芯线完成外部设备和uuv的通信，且完成了外部电源对uuv控制电路供电。
15.外部设备接受uuv端信号时，在连接uuv控制电路端，载波通信模块通过调制解调器将uuv控制电路的通信信号调制在电源线上，在连接外部设备端，载波通信模块通过调制解调器将通信信号从电源线上解调出来，进而使uuv控制电路和外部设备进行通信。
16.有益效果：
17.应用这种系统，能够在不使用uuv内部电池、发控插头不做改变的情况下，对uuv进行射前参数装订和检查。
18.这种系统只需要两根芯线就能同时实现外部电源供电和通信信号的传输，且将通信信号调制到直流电源电压上通过电源线传输，能够大大降低外部环境的电磁波对通信信号的影响，提高系统的通信质量和电磁兼容性。
附图说明
19.图1为载波通信模块连接示意图。
20.图2为uuv载波通信系统连接示意图。
21.图3为载波通信系统uuv端控制流程图。
22.图4为载波通信系统外部设备端控制流程图。
23.附图标记：
24.电源模块1、外部电源2、调制解调器3、看门狗31、控制器4、通信接口5、载波通信模块6。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例和附图对本实用新型的技术方案做进一步详细说明，但本实用新型并不局限于以下技术方案。需要指出的是，本实用新型是以各种硬件、设备之间的连接方式组成的技术方案为所要保护的内容，各种硬件之间的传输方式和操控的程序为现有技术，不是本实用新型保护的内容。控制器的控制逻辑是本领域专业技术人员通过工作需要进行设计的。实施例中列举的控制流程只是为了便于理解给出的其中一种控制逻辑过程，只是为了帮助理解本实用新型需要保护的内容。
26.实施例
27.如图1所示，一种外部载波通信模块6，包括与外部电源2连接的调制解调器3，所述调制解调器3分别与控制器4、电源模块1 连接，通过控制器4对调制解调器3的内部看门狗31喂狗，同时对调制解调器3进行配置。
28.所述外部电源为2两根芯线，一根为电源正极线，另一根为电源接地线。
29.所述调制解调器3调制和解调通信信号，同时具有收发功能。所述调制解调器3可采用意法半导体公司的st7540型号。
30.所述调制解调器3与控制器4之间通过rxd、txd及配置线连接，所述控制器4负责配置调制解调器3的波特率、数据格式等。所述控制器4芯片可采用意法半导体公司的stm32f407型号。
31.所述电源模块1提供调制解调器3的工作电源电压，也可将外部电源电压转换为连接的用电系统所需的电压，供连接的用电系统使用。所述电源模块1可采用市面上大多数dc/dc或ac/dc电源变换器。
32.如图2所示，一种采用载波通信模块6的uuv外部电源线载波通信系统，包括两个与外部电源2连接载波通信模块6；其中一个载波通信模块6与外部电源2连接后再与外部设备连接，另一个载波通信模块6与uuv控制电路连接；同时所述uuv控制电路与外部电源2连接。
33.所述外部设备中装载有外部端通讯控制程序，程序用于外部设备与外部端载波通信模块6通信，所述uuv控制电路中装载有uuv 端控制程序。
34.所述载波通信模块6与外部设备之间通过usb转串口模块连接。
35.所述载波通通信模块和uuv控制电路之间通过串口通信线连接；所述载波通通信模块和usb转串口模块之间通过串口通信线连接。
36.所述电源线载波通信系统在外部设备端和uuv端采用分布式控制，利用不同的控制器4芯片分别对两端的调制解调器3进行配置。
37.控制过程示范：
38.在uuv端的控制采用“主程序+定时中断+随机中断”的前后台架构。定时中断采用5ms定时中断，完成基于时间的航行控制流程。随机中断包含串口通信中断和看门狗31中断，在通信中断函数中，主要用来获取外部设备通信信号，并与外部设备通信，在看门狗31中断时对调制解调器3及时喂狗。随机中断优先级高于5ms定时中断。程序流程框图如图3所示。
39.外部设备端(如发控仪)的控制采用“主程序+随机中断”的前后台架构。随机中断包含1个串口随机中断和看门狗31中断，在通信中断函数中，当外部设备需要发送通信信号至uuv时，将信号转发至调制解调器3，通信信号发送完毕后，将调制解调器3设置为接收模式。当调制解调器3接收到uuv发送的通信信号，将信号解调后通过usb转串口转发给外部设备，在看门狗31中断时对调制解调器3及时喂狗。程序流程框图如图4所示。
40.工作方式：
41.安装连接，将外部设备通过一载波通信模块6接入外部电源2线连接，uuv控制电路通过另一载波通信模块6接入外部电源2，uuv控制电路同时也接入外部电源2线；启动外部电源2，整个通信系统启动，将连接的模块进行初始化设置，外部设备端和uuv端调制解调器 3均处于数据接收模式。
42.外部设备端通信
43.发送信息时，通过程序控制将载波通信模块6的调制解调器3调整为发送模式，将外部设备的信息通过调制解调器3进行调制，并发送到外部电源2线上，发送完成后随即将调制解调器3调整为接收模式；
44.接收信息时，调制解调器3将从外部电源2线上接收的信号进行解调，然后将信息传送给外部设备。
45.uuv端通信
46.发送信息时，uuv端控制电路将信息发送给连接的载波通信模块 6，载波通信模块6通过调制解调器3将uuv端的信息进行调制，并发送到外部电源2线上，发送完成后随即将调制解调器3调整为接收模式；
47.接收信息时，调制解调器3将从外部电源2线上接收的信号进行解调，然后将信息传送给uuv端的控制电路。