基于AVR的電源管理系統的設計

2. 2 軟件設計

電源管理系統的軟件設計主要是meg a16l 通過其8 路10位ADC 端口來檢測電池的電壓狀態， 根據不同的情況采取相應措施。一旦出現有電池低于7.0V 的情況， 單片機就將該電池切換到充電狀態并保證至少有一組電池為負載供電， 且電池1 優先級別高于電池2.主要程序流程圖如圖6 所示， 程序處于一個無限循環， 單片機時刻監測兩組電池的電壓的狀態并記憶當前的充電狀態， 一旦放電的電池達到7V 以下， 單片機驅動繼電器開關將充電回路切換到該電池并將另一組電池切換為負載回路的電源。

圖6 AVR 主程序流程圖

程序在運行的過程當中， 每隔1 秒定時器1 產生一次中斷， 通過串口接收監控平臺發來的指令信息并將飛機的兩組電源的實時電壓狀況、繼電器的狀態等信息通過無線射頻模塊發送給地面站以便地面能實時了解到飛機的供電情況。

2. 3 上位機設計

2. 3.1 無線射頻模塊

電源管理系統的上位機硬件方面主要由無線射頻模塊、電平轉換電路及PC 電腦組成， 大致框圖如圖1 所示。因射頻模塊將接收出來的數據是TTL 電平， 再通過max 232 電平轉換將其變為RS232 電平傳送給電腦， 從而實現飛機和地面的通信。

該系統之所以能實現遠距離監測飛機， 主要依靠無線射頻模塊的遠距離和高準確度等特性。其主要特點如下所示： （ 1）長距離特性： 室內/ 城市距離高達450 米； 室外可視范圍： 帶2.1dB 偶極天線高達11 公里， 帶高增益天線可達32 公里； 接收器靈敏度為- 110dBm.（ 2） 高級網絡和安全： 7 個跳頻信道， 每個信道可獲得65k 地址， 恢復和確認機制以保證可靠分組傳輸； 支持對等網絡結構（ 沒有主/ 從依賴關系） , 支持點對點、點對多和多點接入網絡拓撲結構。

由此可知， XT end OEM 無線射頻模塊在低成本無線數據通訊解決方案中提供了最遠的距離。該模塊易于使用， 耗電低， 對設備間重要數據包提供了可靠的數據傳送， 體積緊湊節省寶貴的電路板空間。圖7 表示的是由XTend OEM 無線射頻模塊構成的主機間無線連接的系統框圖。

圖7 主機間無線連接的系統框圖

2.3.2 地面監控平臺

監控平臺是整個設備監控系統的重要組成部分， 監控平臺與控制程序之間要求具有雙工通信的。一方面， 飛機平臺上控制器將飛機的實時信息利用數傳發到地面， 另一方面， 地面站將指令發給飛機以完成所需要的任務。

地面軟件基于Microso ft 的VC+ + 6. 0 平臺借助其提供的MFC 類庫進行開發。具體的軟件開發過程， 采用面向對象的設計方法， 使用C+ + 語言實現。每種功能模塊， 對應一個類。這樣， 使得最終的軟件實現結構上清晰合理， 易于維護升級。該程序利用MFC 技術結合M SComm 控件， 使用C+ + 編寫。程序功能包括： 手動設置串口參數， 串行接收數據和發送指令， 顯示接收數據信息和保存接收數據等功能。