CN211082056U - 一种航天器点火控制*** - Google Patents
一种航天器点火控制*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN211082056U CN211082056U CN201921380872.XU CN201921380872U CN211082056U CN 211082056 U CN211082056 U CN 211082056U CN 201921380872 U CN201921380872 U CN 201921380872U CN 211082056 U CN211082056 U CN 211082056U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microcontroller
- module
- pins
- ignition
- main
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
本实用新型公开的一种航天器点火控制***，包括外部设备、主微控制器、备用微控制器、或门、驱动芯片、点火装置，所述外部设备分别与主微控制器、备用微控制器输入端连接，主微控制器、备用微控制器输出端分别与或门输入端连接，主微控制器输出端分别与备用微控制器输入端、驱动芯片输入端连接，或门输出端与驱动芯片输入端连接，驱动芯片输出端与点火装置连接，本***采用较少的硬件电路实现高可靠的点火控制，两种类型的微控制器不会因同一种问题失效，通过软件方式解决微控制器受干扰复位后会导致产品断电的问题，实现成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种航天器点火控制***。
背景技术
目前在航天器火工品点火控制中，一般都需要有箭地电源转换功能，(即转电功能)，同时又需要点火时序可编程控制，传统的时序控制模块基本是使用一个微控制器实现。然而由于微控制器都具有特定的失效模式，比如MCU(单片机)、DSP(数字信号处理器)存在程序跑飞、受干扰可能发生复位的风险，这些风险在地面时可控，但是一旦微控制器在航天器飞行过程中发生复位，将无法继续执行复位之前的点火控制流程，并且微控制器复位将直接导致转电控制复位即时序控制模块断电，造成无法控制点火的严重影响。传统解决方案一般是采用增加存储电路循环记录复位前的状态，但是这大大增加了产品软硬件的复杂度和成本，降低了时序控制精度和可靠性。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种模板。
本实用新型通过以下技术方案得以实现。
本实用新型提供的一种航天器点火控制***，包括外部设备、主微控制器、备用微控制器、或门、驱动芯片、点火装置，所述外部设备分别与主微控制器、备用微控制器输入端连接，主微控制器、备用微控制器输出端分别与或门输入端连接，主微控制器输出端分别与备用微控制器输入端、驱动芯片输入端连接，或门输出端与驱动芯片输入端连接，驱动芯片输出端与点火装置连接。
所述主微控制器包括转电复位控制模块、转电控制模块、时序装订模块、发射允许控制模块、主点火信号输出模块，所述转电复位控制模块输出端、转电控制模块输出端分别与驱动芯片连接，转电控制模块输入端、时序装订模块输入端分别与外部设备连接，时序装订模块输出端与发射允许模块输入端连接，发射允许模块输出端、外部设备分别与主点火信号输出模块输入端连接，主点火信号输出模块输出端与或门连接。
所述备用微控制器包括时序读取模块、备用点火信号输出模块，所述时序读取模块输入端与发射允许磨具爱输出端连接，时序读取模块输出端、外部设备分别与备用电火信号输出模块连接，备用点火信号输出模块输出端与或门连接。
所述外部设备分别向转电控制模块、时序装订模块、发送串行通信信号，外部设备向主点火信号输出模块、备用点火信号输出模块发送电气分离信号。
所述主微控制器是型号为ATmega128A的MCU；备用微控制器是型号为XC95144XL的CPLD；或门型号为54LS32；驱动芯片为达林顿驱动芯片，其型号ULN2803。
所述主微控制器的25引脚、27引脚、28引脚接与外部设备连接，主微控制器的46～49引脚分别与或门的1引脚、4引脚、9引脚、12引脚连接，50引脚、51引脚分别与驱动芯片的2引脚、1引脚连接，主微控制器的44引脚与备用微控制器19引脚连接；备用微控制器的23引脚与外部设备连接，备用微控制器的30引脚、32引脚、33引脚、34引脚分别与或门的2引脚、5引脚、10引脚、13引脚连接；主微控制器的10 引脚、11引脚、12引脚、13引脚、14引脚、15引脚、16引脚、17引脚、 2引脚、3引脚、4引脚、5引脚、6引脚、7引脚、8引脚、9引脚与或门的10引脚、9引脚、8引脚、7引脚、6引脚、5引脚、4引脚、3引脚、2 引脚、18引脚、17引脚、16引脚、15引脚、14引脚、13引脚、12引脚、 11引脚分别连接；或门的3引脚、6引脚、8引脚、11引脚分别与驱动芯片的3引脚、4引脚、5引脚、6引脚连接；驱动芯片的13～18引脚分别与点火设备连接。
所述主微控制器中设有看门狗程序。
所述主微控制器与备用微控制器在输出端采用冗余式设计。
本实用新型的有益效果在于：采用较少的硬件电路实现高可靠的点火控制，两种类型的微控制器不会因同一种问题失效，通过软件方式解决微控制器受干扰复位后会导致产品断电的问题，实现成本较低。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的主微控制器内部连接结构；
图3是本实用新型的备用微控制器内部连接结构；
图4是本实用新型的主微控制器电路图；
图5是本实用新型的备用微控制器电路图；
图6是本实用新型的或门与驱动芯片电路连接图。
图中：301-外部设备，302-主微控制器，303-备用微控制器，304- 或门，305-驱动芯片，306-点火装置，401-转电复位控制模块，402- 转电控制模块，403-时序装订模块，404-发射允许控制模块，405-主点火信号输出模块，406-时序读取模块，407-备用点火信号输出模块。
具体实施方式
下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
如图1所示的一种航天器点火控制***，包括外部设备301、主微控制器302、备用微控制器303、或门304、驱动芯片305、点火装置306，所述外部设备301分别与主微控制器302、备用微控制器303输入端连接，主微控制器302、备用微控制器303输出端分别与或门304输入端连接，主微控制器302输出端分别与备用微控制器303输入端、驱动芯片305输入端连接，或门304输出端与驱动芯片305输入端连接，驱动芯片305输出端与点火装置306连接。
如图2所示的主微控制器302包括转电复位控制模块401、转电控制模块402、时序装订模块403、发射允许控制模块404、主点火信号输出模块405，所述转电复位控制模块401输出端、转电控制模块402 输出端分别与驱动芯片305连接，转电控制模块402输入端、时序装订模块403输入端分别与外部设备301连接，时序装订模块403输出端与发射允许模块404输入端连接，发射允许模块404输出端、外部设备301 分别与主点火信号输出模块405输入端连接，主点火信号输出模块405 输出端与或门304连接。
如图3所示的备用微控制器303包括时序读取模块406、备用点火信号输出模块407，所述时序读取模块406输入端与发射允许控制模块404输出端连接，时序读取模块406输出端、外部设备301分别与备用点火信号输出模块407连接，备用点火信号输出模块407输出端与或门 304连接。
外部设备301分别向转电控制模块402、时序装订模块403、发送串行通信信号，外部设备301向主点火信号输出模块405、备用点火信号输出模块407发送电气分离信号。
如图4～6所示的所述主微控制器302是型号为ATmega128A的 MCU；备用微控制器303是型号为XC95144XL的CPLD；或门304型号为54LS32；驱动芯片305为达林顿驱动芯片，其型号ULN2803。
主微控制器302的25引脚、27引脚、28引脚接与外部设备301连接，主微控制器302的46～49引脚分别与或门304的1引脚、4引脚、9引脚、 12引脚连接，主微控制器302的50引脚、51引脚分别与驱动芯片305 的2引脚、1引脚连接，主微控制器302的44引脚与备用微控制器303 的19引脚连接，主微控制器302的20脚接复位电路，复位电路包括电容C6、二极管D2、电阻R10，电容C6一端接地，一端连接二极管D2 正极，二极管D2正极与主微控制器302的20脚连接，电阻R10并联在二极管D2两端，二极管D2负极连接+5V电源，24脚连接有源晶振Y2的输出端；所述备用微控制器303的23引脚与外部设备301连接，30 引脚、32引脚、33引脚、34引脚分别与或门304的2引脚、5引脚、10 引脚、13引脚连接，主微控制器302的10引脚、11引脚、12引脚、13 引脚、14引脚、15引脚、16引脚、17引脚、2引脚、3引脚、4引脚、5 引脚、6引脚、7引脚、8引脚、9引脚与或门304的10引脚、9引脚、8 引脚、7引脚、6引脚、5引脚、4引脚、3引脚、2引脚、18引脚、17 引脚、16引脚、15引脚、14引脚、13引脚、12引脚、11引脚分别连接；备用微控制器303的22脚连接有源晶振Y1的输出端，备用微控制器303的99脚连接复位电路，复位电路包括电容C1、二极管D1、电阻R1，电容C1一端接地，一端连接二极管D1正极，二极管D1正极与备用微控制器303的99脚连接，二极管D1负极连接+5V电源；或门304的3引脚、6引脚、8引脚、11引脚分别与驱动芯片305的3引脚、4引脚、5 引脚、6引脚连接；驱动芯片305的13～18引脚分别与点火装置306连接。
主微控制器302与备用微控制器303执行任务互有分工不完全相同，只在点火控制上进行双冗余设计，减少了非必要的硬件成本，兼顾了低成本的需求。
在本实用新型中，为防止程序跑飞，MCU程序中启用了看门狗功能，同时增加了MCU复位原因识别功能：MCU中具有记录复位状态的寄存器，MCU只在正常上电后进行转电复位操作，若单片机在上电后因其他原因发生复位(如看门狗复位、外部引脚电平复位、掉电检测复位等)则不进行转电复位操作，保证飞行中即使MCU因干扰发生复位也不会将转电复位从而导致产品断电,确保CPLD可以继续控制点火，这有效解决了传统点火控制产品在飞行中发生微控制器复位后没有简单有效的处理方式的问题，且不需要增加额外的硬件电路，降低了成本。
本实用新型的工作过程：使用微控制器MCU和微控制器CPLD 进行主、备用点火控制，微控制器MCU程序中启用了看门狗功能，并设计了MCU复位原因识别功能：MCU复位后首先检查自身的复位状态寄存器，若存在复位标识(如看门狗复位、外部引脚电平复位、掉电检测复位等)就不进行转电复位，否则在每次正常上电后执行转电复位控制模块1进行转电复位；之后微控制器MCU通过串行通信接收外部指令，收到转电指令后执行转电控制模块2输出转电信号给达林顿驱动芯片，收到时序装订指令后执行时序装订模块3保存收到的时序值到自身的非易失存储器，收到发射允许指令后执行发射允许控制模块4将发射允许信号和点火时序值(定时0～定时15)发送给CPLD 同时启动主点火信号输出模块5，当主点火信号输出模块5接收到有效的电气分离信号后开始计时并停止接收电气分离信号和串行通信，到达时序装订时间输出主点火信号给或门芯片，重新启动接收电气分离信号和串行通信；当CPLD收到有效的发射允许信号后，执行时序读取模块6只读一次取点火时序值同时启动备点火信号输出模块7，当备点火信号输出模块7接收到有效的电气分离信号后开始计时并停止接收电气分离信号，到达时序装订时间输出备点火信号给或门芯片U3，重新启动接收电气分离信号；主、备用点火信号经过或门后输出给达林顿驱动芯片，最终输出有驱动能力的控制信号到点火装置。
Claims (8)
1.一种航天器点火控制***，其特征在于：包括外部设备(301)、主微控制器(302)、备用微控制器(303)、或门(304)、驱动芯片(305)、点火装置(306)，所述外部设备(301)分别与主微控制器(302)、备用微控制器(303)输入端连接，主微控制器(302)、备用微控制器(303)输出端分别与或门(304)输入端连接，主微控制器(302)输出端分别与备用微控制器(303)输入端、驱动芯片(305)输入端连接，或门(304)输出端与驱动芯片(305)输入端连接，驱动芯片(305)输出端与点火装置(306)连接。
2.如权利要求1所述的一种航天器点火控制***，其特征在于：所述主微控制器(302)包括转电复位控制模块(401)、转电控制模块(402)、时序装订模块(403)、发射允许控制模块(404)、主点火信号输出模块(405)，所述转电复位控制模块(401)输出端、转电控制模块(402)输出端均与驱动芯片(305)连接，转电控制模块(402)输入端、时序装订模块(403)输入端分别与外部设备(301)连接，时序装订模块(403)输出端与发射允许控制模块(404)输入端连接，发射允许控制模块(404)输出端、外部设备(301)分别与主点火信号输出模块(405)输入端连接，主点火信号输出模块(405)输出端与或门(304)连接。
3.如权利要求1所述的一种航天器点火控制***，其特征在于：所述备用微控制器(303)包括时序读取模块(406)、备用点火信号输出模块(407)，所述时序读取模块(406)输入端与发射允许控制模块(404)输出端连接，时序读取模块(406)输出端、外部设备(301)均与备用点火信号输出模块(407)连接，备用点火信号输出模块(407)输出端与或门(304)连接。
4.如权利要求1所述的一种航天器点火控制***，其特征在于：所述外部设备(301)分别向转电控制模块(402)、时序装订模块(403)、发送串行通信信号，外部设备(301)向主点火信号输出模块(405)、备用点火信号输出模块(407)发送电气分离信号。
5.如权利要求1所述的一种航天器点火控制***，其特征在于：所述主微控制器(302)是型号为ATmega128A的MCU；备用微控制器(303)是型号为XC95144XL的CPLD；或门(304)型号为54LS32；驱动芯片(305)为达林顿驱动芯片，其型号ULN2803。
6.如权利要求1所述的一种航天器点火控制***，其特征在于：所述主微控制器(302)的25引脚、27引脚、28引脚接与外部设备(301)连接，主微控制器(302)的46～49引脚分别与或门(304)的1引脚、4引脚、9引脚、12引脚连接，主微控制器(302)的50引脚、51引脚分别与驱动芯片(305)的2引脚、1引脚连接，主微控制器(302)的44引脚与备用微控制器(303)的19引脚连接；备用微控制器(303)的23引脚与外部设备(301)连接，备用微控制器(303)的30引脚、32引脚、33引脚、34引脚分别与或门(304)的2引脚、5引脚、10引脚、13引脚连接；主微控制器(302)的10引脚、11引脚、12引脚、13引脚、14引脚、15引脚、16引脚、17引脚、2引脚、3引脚、4引脚、5引脚、6引脚、7引脚、8引脚、9引脚与或门(304)的10引脚、9引脚、8引脚、7引脚、6引脚、5引脚、4引脚、3引脚、2引脚、18引脚、17引脚、16引脚、15引脚、14引脚、13引脚、12引脚、11引脚分别连接；或门(304)的3引脚、6引脚、8引脚、11引脚分别与驱动芯片(305)的3引脚、4引脚、5引脚、6引脚连接；所述驱动芯片(305)13～18引脚分别与点火装置(306)连接。
7.如权利要求1所述的一种航天器点火控制***，其特征在于：所述主微控制器(302)中设有看门狗程序。
8.如权利要求1所述的一种航天器点火控制***，其特征在于：所述主微控制器(302)与备用微控制器(303)在输出端采用冗余式设计。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921380872.XU CN211082056U (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种航天器点火控制*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921380872.XU CN211082056U (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种航天器点火控制*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211082056U true CN211082056U (zh) | 2020-07-24 |
Family
ID=71631917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921380872.XU Active CN211082056U (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种航天器点火控制*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211082056U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112130505A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-25 | 山东航天电子技术研究所 | 火工品点火控制电路及其方法 |
-
2019
- 2019-08-23 CN CN201921380872.XU patent/CN211082056U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112130505A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-25 | 山东航天电子技术研究所 | 火工品点火控制电路及其方法 |
| CN112130505B (zh) * | 2020-09-27 | 2024-05-31 | 山东航天电子技术研究所 | 火工品点火控制电路及其方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102053882B (zh) | 基于cots器件的异构星载容错计算机 | |
| CN211082056U (zh) | 一种航天器点火控制*** | |
| WO2017107048A1 (zh) | 一种存储器内容保护电路 | |
| CN107433977B (zh) | 具有看门狗监控功能的电动助力转向***及其控制方法 | |
| CN104503857A (zh) | 一种计算机开机启动管理控制*** | |
| US20210365101A1 (en) | Control system for controlling intelligent system to reduce power consumption based on bluetooth device | |
| CN113359967A (zh) | 一种设备启动方法和装置 | |
| CN104572331A (zh) | 具有电源监视和上电延时使能的监控模块 | |
| CN109672328B (zh) | 一种变流器控制单元保护装置及方法 | |
| US5964888A (en) | Circuit arrangement for executing a reset | |
| CN110716518B (zh) | 多种总线通讯机制高可靠兼容型火工品控制平台 | |
| CN111505977B (zh) | 功能辅助调试方法、功能调试方法、装置、***及介质 | |
| CN210488284U (zh) | 基于双处理器的独立第三方监测*** | |
| CN213634460U (zh) | 一种多核芯片的程序更新装置 | |
| JP2001101034A (ja) | 異種ｏｓ間制御による障害復旧方法 | |
| CN113297635A (zh) | 用于固态硬盘的储能升压自毁电路、控制方法及固态硬盘 | |
| CN111403832A (zh) | 一种可扩展电池保护方法 | |
| CN111400211A (zh) | 基于PCIe总线的通信方法及*** | |
| CN111580428B (zh) | 一种指令发送电路 | |
| CN114784575B (zh) | 产品组装的防带电插拔方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| EP3991050B1 (en) | Microcontroller system with gpios | |
| CN111427719B (zh) | 一种提升soc***可靠性和异常重启性能的方法和装置 | |
| CN117806880B (zh) | 一种存储器双模冗余切换电路 | |
| US20210300271A1 (en) | Power supply circuit | |
| CN215990309U (zh) | 一种车载T-Box安全供电*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |