基于PIC16F877的飛機(jī)迎、側(cè)角自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
迎角、側(cè)滑角傳感器提供收音機(jī)飛行時(shí)的迎角和側(cè)滑角數(shù)據(jù),并以電壓信號(hào)的方式輸入到瞄準(zhǔn)具,用以修正航炮、導(dǎo)彈發(fā)射具有射擊方位,因此,其測(cè)量準(zhǔn)確性對(duì)收音機(jī)的射擊精度有很大的影響。由于傳感器風(fēng)標(biāo)安裝在空速管上,在飛行中受高速氣流的沖擊,不停振動(dòng),可能造成軸磨損、翼片變形、傳感器電位計(jì)斷絲以及接觸不良等故障,導(dǎo)致測(cè)量角存在較大誤差。目前在檢測(cè)迎、側(cè)滑角傳感器時(shí),主要采用以人工定性判斷為主、測(cè)角儀定量測(cè)試為輔的手段。人工檢測(cè)只能查出明顯的故障和缺陷,可靠性不高。用測(cè)角儀檢測(cè)時(shí),安裝不方便,操作不繁瑣,并且存在調(diào)整,指示和判讀誤差,測(cè)量精度不高。 針對(duì)這種情況,我們提出了一種自動(dòng)檢測(cè)的方法,可準(zhǔn)確地檢測(cè)迎角、側(cè)滑角風(fēng)標(biāo)的角度和相應(yīng)的電壓,并對(duì)加溫計(jì)加溫電流、電壓進(jìn)行檢測(cè)。我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于pic16f877單片機(jī)的迎、側(cè)角自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),它能夠準(zhǔn)確檢測(cè)風(fēng)標(biāo)的電壓、角度、加溫電流,通過(guò)led顯示測(cè)量數(shù)據(jù),通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制風(fēng)標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)位移傳感器風(fēng)標(biāo)的角度,還能與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,并具有打印功能。該系統(tǒng)在硬件和軟件方面都采取了抗干擾措施,運(yùn)行穩(wěn)定,性?xún)r(jià)比較高。
1 系統(tǒng)工作原理
迎、側(cè)角檢測(cè)系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示,迎角傳感器、側(cè)滑角傳感器、位移傳感器、霍爾傳感器（電流傳感器）信號(hào),這四路模擬信號(hào)經(jīng)單片機(jī)a/d轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),經(jīng)cpu處理,在led上顯示,通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定我們所需的工作條件,風(fēng)標(biāo)在步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),位移傳感器測(cè)量相對(duì)于初始點(diǎn)的位移,通過(guò)位置關(guān)系可以把直線位移轉(zhuǎn)換成角位移,也就是說(shuō)可以把角位移轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),霍爾傳感器把加溫電流轉(zhuǎn)化為電壓。如果測(cè)定的角度值和風(fēng)標(biāo)傳感器的電阻值與理論值在誤差允許之內(nèi),電流值在規(guī)定范圍之內(nèi),就認(rèn)為傳感器工作正常。串行通信部分完成與工控機(jī)的通信,微打控制部分控制微型打印機(jī),完成打印功能。整套系統(tǒng)質(zhì)量較輕,控制方便,運(yùn)行可靠。
2 硬件電路的設(shè)計(jì)
2.1 控制器的選擇
對(duì)迎角和側(cè)滑角傳感器信號(hào)要求達(dá)到1%的精度。pic16f877內(nèi)含8路10位的a/d轉(zhuǎn)換器,對(duì)于本控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其最高精度可以達(dá)到0.005v,完全能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)的精度要求。
pic16f877自帶256字節(jié)的電可擦寫(xiě)eeprom存儲(chǔ)器,儲(chǔ)存每次測(cè)量的基準(zhǔn)值,也可以重新按鍵設(shè)定并寫(xiě)入eeprom儲(chǔ)存。另外,它擁有18k×14bit的flash存儲(chǔ)器,368×8bit的數(shù)據(jù)sram、豐富的中斷源、標(biāo)準(zhǔn)的rs232串口設(shè)計(jì),具有體積小、功耗低的特點(diǎn)�？撮T(mén)狗可以提高軟件運(yùn)行的可靠性,risc（精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）指令易學(xué)易用、icsp（在線可編程）方便可調(diào)。
2.2 模擬輸入電路、鍵盤(pán)及顯示部分
模擬輸入為四路傳感器信號(hào),其中,迎角傳感器、側(cè)滑角傳感器為空速管自帶的傳感器。位移傳感器的測(cè)量精度能夠達(dá)到測(cè)量的要求。對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行一定的濾波處理,輸入到單片機(jī)的四個(gè)a/d轉(zhuǎn)換接口（ra0～ra3）,轉(zhuǎn)換成10位的數(shù)字信號(hào)。步進(jìn)電機(jī)和位移傳感器安裝在同一個(gè)支架上。如
