[发明专利]一种多功能人机交互近地告警控制板装置及交互方法

权利要求书

1.一种多功能人机交互近地告警控制板装置，包括二次电源单元、处理器单元、同步接口单元、按键扫描接口单元、指示灯驱动单元、任务数据接口单元和背光调节单元，其特征在于：

二次电源单元使用DC/DC芯片，对外部输入的电源进行转换，输出不同的电压，为近地告警控制板内的处理器单元、同步接口单元、按键扫描接口单元、指示灯驱动单元和任务数据接口单元供电；处理器单元由FPGA核心处理器实现，按键扫描接口单元读取数据线上的电平变化，检测按键信息，并进行防抖处理后通过GPIO发送给处理器单元；处理器单元对按键信息是告警抑制还是功能模式切换进行确认，通过LvTTL串口将确认后的信息发送给同步接口单元；同步接口单元通过RS422总线将其发送给告警计算机，实现告警抑制和功能模式的切换；同步接口单元通过RS422总线接收告警计算机发送的指示灯亮灭控制信息，将控制信息通过LvTTL串口发送至处理器单元；处理器单元将指示灯亮灭控制信息经过确认后，通过GPIO发送给指示灯驱动单元，指示灯驱动单元通过电平控制完成对按键灯的亮灭显示控制；任务数据接口单元检测USB接口的设备插入，读取插入设备内的脚本，判断是进行任务数据的上传还是进行任务数据的下载，根据判断结果，通过USB接口将数据上传给处理器单元或从处理器单元将任务数据下载到插入设备内，此时处理器单元对应的进入到任务数据升级或下载工作模式；背光调节单元接收来自外部的固定电压照明电源，处理器单元通过检测外部亮度调节旋钮输出信号，通过PWM的脉宽调节改变背光调节单元中的有效电压，进而实现近地告警控制板的字符亮度调节。

2.一种利用权利要求1所述多功能人机交互近地告警控制板装置的交互方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)交互式控制按键

在近地告警控制板设置交互式的控制按键实现各种告警的抑制以及各种功能模式的切换，具体实现为：

在有告警提示时，按压相应的告警按键抑制对应的告警；在近地告警设备实现相关功能模式切换时，通过按压相应的功能模式控制按键实现，在按压相应的按键后，按键扫描接口单元将检测到的按键信息发送给处理器单元，处理器单元对按键信息进行判断后，通过同步接口单元发送给告警计算机，实现告警抑制和功能模式的切换；

(2)多功能指示灯

在近地告警控制板上设置告警提示色块灯和按键的指示灯，告警提示色块灯指示近地告警不同的危险级别，按键的指示灯指示告警内容和所处的功能模式；

根据告警的危险程度，近地告警控制板上的告警提示色块灯表示告警级别，在有告警危险时控制色块灯闪烁，对飞行员进行危险提示，并且危险程度越高，色块灯闪烁频率越高，色块灯的颜色更醒目，危险程度由告警计算机界定后发送给控制板；处理器单元根据告警信息通过指示灯驱动单元实现色块灯的颜色和闪烁频率控制，也就是说由处理器单元解析告警的危险程度，然后再控制指示灯驱动单元实现电信号的转换；同步接口单元接收告警计算机发送的告警信息，并将告警信息发送给处理器单元，处理器单元根据告警信息通过指示灯控制单元实现色块灯的颜色和闪烁频率控制；

交互式控制按键采用带指示灯的按键，在有告警时或按下功能模式切换按键时，对应的按键指示灯被点亮或熄灭，以指示当前的告警内容或所处的功能模式；

(3)任务数据加载功能

任务数据加载功能对于不同的飞行任务，通过USB任务数据接口，写入任务规划系统准备好的任务区域地形、机场数据，具体为：

通过USB任务数据接口，写入任务规划系统准备好的任务区域地形、机场数据，或下载飞行记录下的数据，任务数据接口单元检测USB接口是否有设备插入，将插入设备内的脚本进行读取，判断是进行任务数据的上传还是下载，根据判断结果，通过USB接口将数据上传给处理器单元或从处理器单元将任务数据下载到插入设备内，此时处理器单元进入对应的任务数据升级或下载工作模式；任务数据升级或下载成功后，近地告警计算机发送升级或下载成功指令给控制板，控制板接收到升级或下载成功指令后，清除缓存的数据，并退出对应的工作模式；

(4)字符亮度调节功能

字符亮度调节功能，飞行员手动调节亮度旋钮调节字符亮度，以满足不同飞行环境对字符的显示需求；

通过处理器单元通过检测外部亮度调节旋钮输出信号，实现PWM的脉宽调节改变背光调节单元中的有效电压，进而实现近地告警控制板的背光亮度调节。