实时自定义筛选数据的导航通讯控制方法及控制器技术

本发明专利技术提供实时自定义筛选数据的导航通讯控制方法及控制器，包括CPU、触摸屏、调试下载接口、四个快插式同轴电缆接口电路、四个串口电路、指示灯、充电电路和供电电路；所述CPU分别与触摸屏、调试下载接口、四个快插式同轴电缆接口、四个串口电路、指示灯、供电电路呈电性连接，充电电路连接外部充电接口；所述调试下载接口为标准的JTAG调试下载接口，所述四个快插式同轴电缆接口支持四路TTL脉冲输出信号。通过设置待采集的现场设备数据的格式，根据用户要求实时自定义筛选筛选数据，将筛选后数据上传给上位机。本发明专利技术为科考船实现了GPS数据的自定义筛选，以及在不同设备之间的数据共享和TTL脉冲信号触发管理。

【技术实现步骤摘要】
实时自定义筛选数据的导航通讯控制方法及控制器
本专利技术属于导航通讯装置
，特别是涉及实时自定义筛选数据的导航通讯控制方法及控制器。
技术介绍
在科考船舶的运行过程中，根据用户的设置在特定的情况下(比如每个特定时间，特定帧头等)需要进行GPS数据记录，并触发信号通知其他设备，GPS设备输出数据目前应用最广的是NMEA-0183协议，某些设备上运行的上位机软件是可以直接解析处理的，但有些上位机软件只能识别特定格式的GPS数据，并且需要TTL脉冲信号触发来通知设备。现有技术中并不存在能够适配不同上位机软件的导航通讯控制器，无法实现数据的快速共享，且现有的控制器受外部供电环境的约束较强，极大的限制了其应用。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种实时自定义筛选数据的导航通讯控制方法及控制器，该控制器可以将串口接收到的GPS数据进行自定义筛选，按照用户的特定要求通过串口转发到其他设备，并由快插式同轴电缆输出TTL电平脉冲信号，为科考船实现了GPS数据的自定义筛选，以及在不同设备之间的数据共享和TTL脉冲信号触发管理。本专利技术所采用的技术方案是：实时自定义筛选数据的导航通讯控制方法，包括：接收指令设置待采集的现场设备数据的格式，根据用户要求实时自定义筛选数据，连接外部数据通信接口并触发信号，将筛选后数据上传给上位机，从而兼容不同现场设备或上位机之间不同数据格式的相互转发和数据共享。方法具体包括：分别将现场设备与上位机连接在相应的数据通信接口，并通过触摸屏输入指令设置串口配置参数；触摸屏接收用户的输入指令发送给CPU，CPU输出指令初始化各个接口；触摸屏接收现场用户的数据采集指令和筛选帧头数据格式指令；CPU根据用户指令控制各个接口实时采集现场设备数据，解析出帧头数据格式，将满足帧头数据格式的数据进行存储并剔除不符合要求的数据；筛选数据完成后，CPU输出触发指令使同轴电缆接口输出TTL脉冲信号给上位机建立握手通信；触摸屏接收用户的输入指令发送给CPU，CPU根据指令设定待发送数据的数据格式使得封装后的数据格式符合接收端要求；CPU将封装且筛选后的数据通过设定串口发送给现场设备或其他上位机。实时自定义筛选数据的导航通讯控制器，包括：CPU和分别与电性其连接的触摸屏、若干个同轴电缆接口电路、若干个串口电路、调试下载接口、供电电路，所述供电电路与外部电源接口连接；所述同轴电缆接口和所述串口与现场数据采集设备或上位机相连；所述CPU包括存储部、处理部，存储部存储有程序，处理部加载程序并执行上述方法的程序步骤，实现现场通讯以及数据采集和转发。所述串口电路采用RS232串口，电路连接包括：CPU的PA2、PA9引脚分别连接RS232串口芯片后输出引脚T1-TX、T1-RX、GND构成串口COM1的RS232接口电路；CPU(1)的PA3、PA10引脚分别连接RS232串口芯片后输出引脚T2-TX、T2-RX、GND构成串口COM2的RS232接口电路。所述串口电路采用RS485串口，电路连接包括：CPU的引脚PA10、PA11、PC10通过RS485串口芯片U6后，输出引脚T4-TX-与T4-TX+构成串口COM3的RS485接口电路；CPU的引脚PD2、PD3、PC12通过RS485串口芯片U7后，输出引脚T5-TX-与T5-TX+构成串口COM4的RS485接口电路。所述外部电源接口通过供电电路与处理器连接；所述供电电路包括：所述外部电源接口经过电阻R1接地、经过二极管D1后连接供电电路的输出端，所述外部电源接口还连接MOSEFT管Q1的栅极，MOSEFT管Q1的源极连接内置锂电池的输出端，MOSEFT管Q1的漏极连接供电电路的输出端。还包括充电电路：充电接口输入外部充电电源VDD经过电容C1接地、经过电阻R1连接三极管VT1的基极、经过电阻R2连接三极管VT1的发射极，三极管VT1的基极进过稳压二极管WD1接地，三极管VT1的发射极经过发光二极管D2连接电阻R4后接地，三极管VT1的集电极经电阻R3连接发光二极管D1连接电阻R4的一端，三极管VT1的集电极引出导线作为该充电电路的输出端，输出端并联在内置锂电池两端，为锂电池充电。所述触摸屏为电阻触摸屏，通过所电阻触摸屏进行串口通讯参数的配置；所述同轴电缆接口为快插式，且支持TTL脉冲输出信号；所述调试下载接口为JTAG调试下载接口。所述外部电源接口采集电压5-7V之间的直流电。还包括若干个指示灯，分别与所述CPU、外部电源接口、若干个串口相连显示工作状态。采用上述技术方案后，本专利技术具有的有益效果为：(1)支持GPS数据通过串口进行自定义筛选接收，从而用户可以从繁多的GPS数据中提取出自己需要的数据；(2)筛选到数据后，通过同轴电缆输出TTL电平给其他设备，可以保证数据的实时性与同步性；(3)筛选出的数据可以按照用户设定的格式通过多路串口输出，从而与其他上位机软件数据共享；(4)各路串口的波特率、数据位、校验位、停止位可以通过触摸屏分别进行设置，保证与各种GPS设备和输出设备的数据对接；(5)参数配置和输入输出数据可以在触摸屏上实时显示，用户可以通过触摸屏进行实时监控；(6)内置锂电池增强了设备的便捷性，方便工程师携带，避免了外部电源的约束。附图说明图1是本专利技术控制器的结构框图；图2是本专利技术的内部电路结构示意图；图3是本专利技术的充电电路原理图；图4是本专利技术的供电电路原理图；图5是本专利技术中CPU与锂电池的电路连接示意图；图6是本专利技术中CPU与COM1和COM2接口的电路连接示意图；图7是本专利技术中CPU与COM3和COM4接口的电路连接示意图；图8是本专利技术控制器的工作流程图。1为CPU、2为触摸屏、3为同轴电缆接口、4为串口、5为调试下载接口、6为外部电源接口、7为充电接口、8为内置锂电池、9为指示灯、10为供电电路,11为充电电路。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术的目的，但不用来限定本专利技术的范围。实施例1实时自定义筛选数据的导航通讯控制方法及控制器，结构参照图1-2所示，包括CPU1、触摸屏2、调试下载接口、四个快插式同轴电缆接口3、四个串口4、调试下载接口5、指示灯9、充电接口7和外部电源接口6、供电电路10、充电电路11；CPU1分别与触摸屏2、调试下载接口5、四个快插式同轴电缆接口3、四个串口4、供电电路10、指示灯9呈电性连接，供电电路10与外部电源接口6连接，外部电源接口6通过供电电路10连接处理器1，充电接口7经过充电电路11连接内置锂电池8后与供电电路10连接；指示灯9共六个，分别为一个电源指示灯、一个运行指示灯和四个状态指示灯(对应每个串口的工作指示)；调试下载接口为标准的JTAG调试下载接口，四个快插本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.实时自定义筛选数据的导航通讯控制方法，其特征在于，包括：接收指令设置待采集的现场设备数据的格式，根据用户要求实时自定义筛选数据，连接外部数据通信接口并触发信号，将筛选后数据上传给上位机，从而兼容不同现场设备或上位机之间不同数据格式的相互转发和数据共享。/n

【技术特征摘要】
1.实时自定义筛选数据的导航通讯控制方法，其特征在于，包括：接收指令设置待采集的现场设备数据的格式，根据用户要求实时自定义筛选数据，连接外部数据通信接口并触发信号，将筛选后数据上传给上位机，从而兼容不同现场设备或上位机之间不同数据格式的相互转发和数据共享。


2.如权利要求1所述的一种实时自定义筛选数据的导航通讯控制方法，其特征在于，具体包括：
分别将现场设备与上位机连接在相应的数据通信接口，并通过触摸屏输入指令设置串口配置参数；
触摸屏接收用户的输入指令发送给CPU，CPU输出指令初始化各个接口；
触摸屏接收现场用户的数据采集指令和筛选帧头数据格式指令；
CPU根据用户指令控制各个接口实时采集现场设备数据，解析出帧头数据格式，将满足帧头数据格式的数据进行存储并剔除不符合要求的数据；
筛选数据完成后，CPU输出触发指令使同轴电缆接口输出TTL脉冲信号给上位机建立握手通信；
触摸屏接收用户的输入指令发送给CPU，CPU根据指令设定待发送数据的数据格式使得封装后的数据格式符合接收端要求；
CPU将封装且筛选后的数据通过设定串口发送给现场设备或其他上位机。


3.实时自定义筛选数据的导航通讯控制器，其特征在于，包括：CPU(1)和分别与电性其连接的触摸屏(2)、若干个同轴电缆接口电路(3)、若干个串口电路(4)、调试下载接口(5)、供电电路(10)，所述供电电路(10)与外部电源接口(6)连接；所述同轴电缆接口(3)和所述串口(4)与现场数据采集设备或上位机相连；
所述CPU(1)包括存储部、处理部，存储部存储有程序，处理部加载程序并执行如权利要求1-2所述的程序步骤，实现现场通讯以及数据采集和转发。


4.如权利要求3所述的实时自定义筛选数据的导航通讯控制器，其特征在于，所述串口电路(4)采用RS232串口，电路连接包括：CPU(1)的PA2、PA9引脚分别连接RS232串口芯片后输出引脚T1-TX、T1-RX、GND构成串口COM1的RS232接口电路；CPU(1)的PA3、PA10引脚分别连接RS232串口芯片后输出引脚T2-TX、T2-RX、GND构成串口COM2的RS232接口电路。


5.如权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢志君，陈杨，陶泽丹，姜金光，王传波，丛石磊，陈婷婷，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37