УСТРОЙСТВО ВВОДА РАДИОДАННЫХ

Полезная модель относится к области специализированных вычислительных устройств, а именно к устройствам ввода радиоданных, предназначенным для записи/чтения и энергонезависимого хранения радиоданных портативных приемопередающих устройств (радиостанций).
Известны устройства ввода радиоданных, используемые в приемопередающих устройствах фирмы Harris Falcon. Исполнение данных устройств имеет следующие конструктивные недостатки:
- сравнительно небольшой объем хранимых данных;
- использованы низкоскоростные интерфейсы записи/чтения;
- энергозависимое хранение данных;
- сравнительно невысокий коэффициент технологичности;
- сравнительно высокие массогабаритные характеристики.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является устройство ввода радиоданных портативной радиостанции, описанное в европейском патенте ЕР 0720304. Известное устройство включает корпус, в котором размещен электронный модуль (блок), имеющий модуль памяти, а также разъем для подключения устройства к радиостанции.
Однако ближайший аналог обладает относительно невысокой надежностью.
Задачей заявленной полезной модели является разработка устройства ввода радиоданных для портативной радиостанции с высокоскоростными функциями записи/чтения данных по интерфейсам USB2.0 (до 12 Мбит/с) и RS-485 (до 115 Кбит/с), обеспечивающего энергонезависимое хранение данных (радиоданных) объемом до 512 Кбит и гарантированную бесперебойную запись данных во внутреннюю память.
Технический результат полезной модели заключается в повышении отказоустойчивости устройства.
Поставленная задача решается, а указанный технический результат достигается за счет того, что устройство ввода радиоданных содержит:
корпус с размещенным в нем электронным блоком, включающим модуль памяти, разъем RS-485 для подключения устройства к портативной радиостанции, разъем USB, микропроцессор, связанный через соответствующие интерфейсы с разъемами RS-485 и USB, а также с модулем памяти;
модуль питания, связанный с микропроцессором и разъемами RS-485 и USB;
монитор питания, связанный с модулем питания, микропроцессором и модулем памяти.
Кроме того, предусмотрены частные варианты реализации полезной модели, согласно которым:
- монитор питания содержит конденсатор и установлен с возможностью перевода микропроцессора и модуля питания в режим ожидания в случае неконтролируемого прекращения подачи питающего напряжения, при сохранении подачи напряжения питания на модуль памяти за счет накопленного заряда указанного конденсатора;
- в качестве модуля памяти использовано перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство EEPROM;
- корпус выполнен разъемным и включает основание и крышку, соединенные между собой посредством крепежных элементов, при этом электронный блок размещен между указанными основанием и крышкой;
- разъем RS-485 образован подпружиненными цилиндрическими контактами, выступающими из корпуса через отверстие в основании;
- указанные цилиндрические контакты имеют покрытие из золота;
- в упомянутом отверстии основания размещена герметизирующая резиновая крышка;
- внутреннее пространство корпуса заполнено герметизирующим компаундом;
- разъем USB образован выступающей из корпуса частью электронного блока.
Далее полезная модель поясняется со ссылками на фигуры, где:
на фиг. 1 показан общий вид заявленного устройства;
на фиг. 2 показана предпочтительная конструкция устройства;
на фиг. 3 показан вариант крепления электронного блока в корпусе устройства;
на фиг. 4 показана функциональная схема электронного блока устройства.
Устройство ввода радиоданных (УВРД) конструктивно может представлять собой моноблочную конструкцию (фиг. 1), имеющую корпус (1) в виде прямоугольного параллелепипеда со скругленными переходами между поверхностями. Корпус (1) состоит из двух частей - основания (1а) и крышки (1b), в которых выполнены отверстия (2) для заливки герметизирующего компаунда (фиг. 2). Применение герметизирующего компаунда позволяет эксплуатировать устройство в условиях агрессивных сред. Между основанием (1а) и крышкой (1b) размещен электронный блок (или электронный модуль) (3). Для исключения из конструкции дополнительных крепежных элементов в основании (1а) и крышке (1b) корпуса (1) выполнены выступающие плоскости, обеспечивающие надежное удержание электронного блока (3) основанием (1а) и крышкой (1b), которые прижимают электронный блок (3) с обеих сторон (фиг. 3). Этим также обеспечивается электрический контакт по периметру электронного блока (3) с основанием (1а) и крышкой (1b), что позволяет получить гарантированную электромагнитную экранировку внутренних элементов УВРД.
На электронном блоке (3) размещена группа подпружиненных цилиндрических контактов (4), образующая разъем интерфейса RS-485, который предназначен для подключения УВРД к приемопередатчику или другому устройству соответствующего назначения (например, пульту управления). Контакты (4) проходят через отверстие в основании (1а) наружу корпуса (1). Контакты (4), предпочтительно, имеют покрытие из золота. Конструкция контактов (4) позволяет осуществлять надежное и однозначное позиционирование разъема при сопряжении с устройствами (приемопередатчик или пульт управления), а также обеспечивает самоочищение контактов (4) в процессе эксплуатации при вхождении в контакт с ответным разъемом, что освобождает пользователя от необходимости проводить техническое обслуживание контактов разъема (очищать их от пыли и т.п.).
Между блоком (3) и основанием корпуса (1а) расположена герметизирующая резиновая крышка (5), размещаемая в упомянутом отверстии основания (1а). Крышка (5) является уплотнителем и обеспечивает герметичность группы контактов (4) и разъема интерфейса RS-485 в целом.
Боковая часть электронного блока (3) выступает за пределы корпуса (1) и конструктивно образует вилку (6) разъема интерфейса USB (фиг. 1, 2). Последний используется для подключения к компьютеру или другому устройству соответствующего назначения для осуществления записи/чтения данных и сервисных функций.
С противоположной стороны УВРД в основании (1а) может быть выполнен конструктивный элемент типа «ушко» для обеспечения удобства переноски хранения УВРД.
Снаружи корпус (1) может быть покрыт маслобензостойким лакокрасочным покрытием защитного цвета, обеспечивающим хорошие эксплуатационные характеристики в агрессивных средах при низких (до -30°С) и высоких (до +55°С) температурах окружающей среды.
Основание (1а) и крышка (1b) корпуса соединены между собой посредством крепежных элементов (7), например метизов. Крепежные элементы (7), предпочтительно, выполнены из нержавеющей стали или легированной стали с применением защитных гальванических покрытий, что позволяет эксплуатировать УВРД в условиях агрессивных сред (в том числе в солевом тумане), повышенной влажности, высоких температур окружающей среды.
Электронный блок (3) содержит следующие функциональные компоненты (фиг. 4): разъем USB (8), образованный вилкой (6), разъем RS-485 (9), образованный контактами (4), модуль питания (10), модуль памяти (11), интерфейс USB2.0 (12), интерфейс RS-485 (13), монитор питания (14), микропроцессор (15).
Микропроцессор (15) связан с модулем питания (10), модулем памяти (11), монитором питания (14), а также - через соответствующие интерфейсы (12) и (13) - с разъемами USB (8) и RS-485 (9). Модуль питания (10) связан с разъемами USB (8) и RS-485 (9) и монитором питания (14), который, в свою очередь, связан с монитором питания (14).
В качестве модуля памяти может быть использовано перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) EEPROM.
Интерфейс USB (12) преобразует высокоскоростной дифференциальный сигнал поступающих данных с разъема USB (8) в однополярные сигналы последовательного порта и передает их в микропроцессор (15). Интерфейс RS-485 (13) преобразует высокоскоростной дифференциальный сигнал поступающих данных с разъема RS-485 (9) в однополярные сигналы последовательного порта и передает их в микропроцессор (15).
Модуль питания (10) преобразует одно из питающих напряжений (U1) или (U2), подаваемых на устройство с разъема USB (8) или разъема RS-485 (9), в питающее напряжение U для всего устройства и подает его на микропроцессор (15) и монитор питания (14).
Микропроцессор (15) обрабатывает данные, поступающие от интерфейсов USB (12) или RS-485 (13), и записывает их в области памяти модуля памяти (11). Также микропроцессор (8) может считывать данные из областей памяти модуля памяти (11) и передавать их в интерфейс USB (12) или интерфейс RS-485 (13) и далее на разъемы USB (8) или RS-485 (9).
Монитор питания (14) применяется для обеспечения бесперебойной записи данных в модуль памяти (11), осуществляемой микропроцессором (15). При неконтролируемом прерывании питающего напряжения (U1) или (U2) во время записи данных и, как следствие, выходного питающего напряжения (U) монитор питания (14) подает на модуль питания (10) и микропроцессор (15) соответствующий управляющий сигнал (сигнал «OFF»), переводя эти элементы в состояние «ожидание». При этом монитор питания (14) продолжает формировать напряжение питания (Uc) для модуля памяти (11) за счет накопленного заряда на конденсаторе (С), входящем в состав монитора питания (14), что позволяет бесперебойно завершить текущий сеанс записи данных, полученных от микропроцессора (15).
Таким образом, заявленное устройство ввода радиоданных позволяет обеспечить отказоустойчивость устройства, в том числе при временном сбое питания, осуществляемого, в частности, через разъемы высокоскоростных интерфейсов передачи данных. Наиболее успешно данное устройство может быть применено для работы с портативными радиостанциями.