[实用新型]基于ARM的陀螺仪SPI转RS232接口系统

说明书

本实用新型公开了基于ARM的陀螺仪SPI转RS232接口系统，属于飞行器风洞试验领域。目的是解决飞行实验中控制接口不兼容和信号传输速度等问题，该系统包括该系统包括电源处理单元、SPI接口单元、ARM主控单和RS232接口单元四部分组成；所述的RS232接口与RS232接口单元双向连接；电源处理单元为系统供电，陀螺仪传感器与SPI数字隔离器双向连接，组成SPI接口单元，ARM主控单元与SPI数字隔离器双向连接，RS232接口单元与ARM主控单元双向连接；该系统提供的接口方式实现了SPI总线到RS232总线物理层上的转化，并克服了SPI总线传输速率远高于RS232总线的问题，实现了陀螺仪传感器SPI到RS232高速实时、无丢失的数据转换输出。

技术领域

本实用新型属于飞行器风洞试验领域，涉及一种基于ARM的陀螺仪SPI转RS232接口系统。

背景技术

风洞虚拟飞行试验和风洞自由飞试验是一种新型的风洞试验技术，要求模型可在气动力作用下通过舵面的实时控制实现模型姿态变化，此时即要求模型内部包含飞行器控制计算机、姿态测量单元以构成闭环系统，飞控计算机一般可选用成熟产品，集成常用外设接口，如RS232、RS485、RJ45等，姿态测量一般要求具有较高实时性，较小重量，较高精度，一般可选用陀螺仪传感器，ADIS16488是比较常用的一款传感器，但该传感器信号输出为SPI接口，常用飞控无该接口，对于更改飞控或更换陀螺仪都不是很好的选择，开发SPI转RS232接口模块，并保证传感器信号的高速实时输出，以应用于常用飞控计算机尤为必要，进而满足风洞虚拟飞行和风洞自由飞试验。

实用新型内容

为了解决飞行实验中控制接口不兼容和信号传输速度等问题，本实用新型提供一种基于ARM的陀螺仪SPI转RS232接口系统，具体方案如下：

该系统包括电源处理单元、SPI接口单元、ARM主控单和RS232接口单元四部分组成；

所述的RS232接口单元接有至少两个RS232接口，且RS232接口与RS232接口单元双向连接；

电源处理单元为系统供电；

陀螺仪传感器与SPI数字隔离器双向连接，组成SPI接口单元；

ARM主控单元与SPI数字隔离器双向连接；RS232接口单元与ARM主控单元双向连接。

进一步地，RS232接口单元为隔离式RS232线路驱动器和接收器ADM3251EARWZ芯片组成的；

优选的，SPI接口单元采用数字隔离器ADuM3151BRSZ；

优选的，ARM主控单元是基于STM32F03 ARM的单片机；

优选的，电源处理单元为RT9018B18PSP降压芯片。

本实用新型的有益效果体现在：

现有技术中ADIS16488是一款完整的惯性系统传感器，集成了SPI输出接口，SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线；它以主从方式工作，通常有一个主设备和一个或多个从设备，同时SPI总线属于高速数据传输总线；

同样飞控计算机一般都会集成RS232外设接口，其为常用的串行通信接口标准之一；逻辑1＝-3～-15V；逻辑0＝3～15V。RS-232规定的标准传送速率有50b/s、75b/s、110b/s、150b/s、300b/s、600b/s、1200b/s、2400b/s、4800b/s、9600b/s、19200b/s等，同时RS232总线属于低速总线。