作者：郭慧峰，刘鹏　　航标终端是航标遥测遥控系统的最重要组成部分，目前在国内技术尚能不成熟期，特别是在是在内河航道上的应用于，有诸多亟需改良的地方。文章主要环绕终端的设计思路、部分模块硬件电路设计、航标遥测、嵌入式软件设计等方面本文明确提出了一种基于ARM的航标终端设计方案，为了使终端更为灵活性高效的工作，本方案使用了双CPU架构设计。

　　0章节　　航标是航行标志的全称，是命令航道方向、界限与难航物的标志，为船舶的安全性航行获取了基本保障。航标终端通过测量航标灯工作状态（电压、电流、能用灯泡数、闪光周期、方位信息等参数），再行将这些状态信息以数据报的形式在CPU的掌控下通过公共通讯网发送到返航标监控中心。

同时，监控中心也可以对航标展开远程遥控。这样，就能使得当代的航道建设渐趋数字化、信息化。

　　1.系统总体设计　　航标终端必须测量和掌控的对象参数主要有电压、电流、灯质、日光值等，既有模拟量又有数字量。终端必需是一个电源适应能力强劲、抗干扰能力强劲、功耗较低、构建模数转换的SOC（SystemOnChip）系统。本航标终端使用主、从双CPU结构。

系统主控制器使用NXP（恩智浦）公司的32位Cortex-M3内核嵌入式微处理器LPC1769,负责管理与监控中心的GPRS/GSM通信、GPS信号的加载与前差分处置、本地数据的存储、RS-232/485拓展通信、模拟量检测、与从CPU通信及系统远程升级等工作，并腾出其他通信接口；从CPU使用NXP公司的32位Cortex-M0内核嵌入式微处理器LPC1114,负责管理灯质、倾角/碰撞和环境温度等参数的检测并腾出其他通信接口。基于ARM的航标终端系统框架如图1必。　　图1中，A/D用作检测电压和电流；从CPU负责管理灯质、倾角/碰撞、温度的测量及腾出模块；64KE2PROM留存配备数据、历史数据等；串口0用作在系统升级和调试，串口2用作GPRS/GSM模块通讯，串口3用作GPS数据的通讯，串口1用作获取一个RS-232/485模块，和其他外设通讯。　　2.主要模块硬件电路设计　　2.1A/D测量电路　　模拟量测量还包括航标灯、电池、太阳能板等的电压、电流。

电压必要通过滤波电路送到A/D转换器展开处置。电流的测量则通过电流传感器将电流转换成电压量并滤波后送到A/D转换器。电路如图2右图。

　　2.2电源掌控　　电源设计上使用3片高效率、高压劣的线性稳压电源（LDO）天内工作来构建系统电源的高效管理。其中，监控主系统和GPS各使用一片TPS77533供电，把航标灯电池上6.4V的电压降至监控系统所必须的3.3V电压。

TPS77533是美国TI公司生产的一款高效率、高压劣线性稳压集成电路，具备外围电路非常简单、电压切换效率高（最低平均92%）、输出电压范围长、用于平稳可信等特点，限于于绝大多数工作电压范围的航标灯的用于。由于通信模块在GPRS升空时的瞬间电流可高约2A/3.8V,因此，为了提升系统的稳定性，避免各模块之间的影响和阻碍，本系统使用一片大功率的线性稳压电源NCP630对GPRS模块分开供电，因应大电容蓄能滤波电路（多个电容并联构建）方式，给GPRS获取充裕的能量。NCP630是安森美公司的一款大电流、高效率、高压劣线性稳压集成电路，其仅次于输入电流平均3A,最低电压切换效率90%,因应多个大电容的并联，可以给GPRS模块获取充裕的能量，确保在GPRS的升空瞬间会因电流过大而拉低模块电压，造成GPRS工作不平稳。

电源控制电路的结构图如图3右图。

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