楊江++錢偉++王海斌

摘要：本文針對(duì)不含顯示控制等組件的機(jī)載無(wú)線電設(shè)備測(cè)試維修困難的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了通用航空飛機(jī)電子設(shè)備頻率顯示組件，通過分析電子設(shè)備工作頻率編碼解碼方式，利用單片機(jī)完成了相應(yīng)的頻率解碼及顯示。該設(shè)計(jì)具有實(shí)用性好，移植性好的特點(diǎn)，可以用于包括霍尼韋爾旗下通用航空飛機(jī)甚高頻通信收發(fā)機(jī)，甚高頻導(dǎo)航收發(fā)機(jī)，DME測(cè)距機(jī)等機(jī)載設(shè)備的測(cè)試維修，同時(shí)為其它類型測(cè)試設(shè)備的開發(fā)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：顯示 設(shè)計(jì) 解碼

中圖分類號(hào)：TP274.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）08-0169-02

1 引言

機(jī)載電子設(shè)備由于駕駛艙資源有限被相對(duì)集中在電子設(shè)備艙，設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控及測(cè)量信號(hào)通過交聯(lián)方式輸出到飛行顯示器及相應(yīng)的儀表，電子設(shè)備本身類似于黑匣子，無(wú)控制、顯示、輸出組件[1]。電子設(shè)備發(fā)生故障后通常只送修設(shè)備本體，缺乏匹配的組件是維修單位進(jìn)行性能測(cè)試及維修首要解決的難題。通常維修單位會(huì)針對(duì)每種型號(hào)的機(jī)載電子設(shè)備的功能及接口信號(hào)定義開發(fā)測(cè)試設(shè)備，以滿足性能測(cè)試及維修的需要。無(wú)線電信號(hào)工作頻率正常顯示無(wú)線電設(shè)備工作及頻率控制的基礎(chǔ)，本文針對(duì)通用航空飛機(jī)常用的編碼方式進(jìn)行了頻率顯示組件開發(fā)，對(duì)機(jī)載電子設(shè)備頻率編碼方式及解碼進(jìn)行了分析，以Honeywell公司的KN53導(dǎo)航接收機(jī)為例，設(shè)計(jì)了其頻率顯示組件，開發(fā)出的頻率顯示組件具有較好的實(shí)用性及可移植性，能夠滿足霍尼韋爾公司旗下甚高頻通信收發(fā)機(jī)，甚高頻導(dǎo)航收發(fā)機(jī)，DME測(cè)距機(jī)等機(jī)載設(shè)備的測(cè)試維修需求。

2 機(jī)載設(shè)備頻率編碼及解碼方式介紹

分析內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)得出：在單機(jī)測(cè)試時(shí)，設(shè)備輸出11位編碼信號(hào)的高低電平，在外加12VDC電源的共同作用下，改變發(fā)光二極管的工作狀態(tài)，以此來表示對(duì)應(yīng)頻率值[2]。

3 設(shè)計(jì)方案

根據(jù)測(cè)試需要求設(shè)計(jì)出框圖如圖1。系統(tǒng)由直流電源輸入28V通過排線連接到DC-DC降壓模塊，輸出5V電源為系統(tǒng)供電。5V電源再給單片機(jī)系統(tǒng)供電，提供系統(tǒng)的工作電源。單片機(jī)系統(tǒng)板連接1602液晶屏。11組控制燈的IO口由于其內(nèi)部設(shè)計(jì)原因，需要對(duì)輸入線進(jìn)行5V上拉（由內(nèi)部電路連接分析得出，此處略）來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集。采集到的IO狀態(tài)通過譯碼表譯碼后翻譯成確定的頻率再顯示到1602液晶屏上，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)解碼功能。

4 頻率組件設(shè)計(jì)

4.1 軟件設(shè)計(jì)

通過分析工作條件與設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)出軟件流程圖如圖2。

4.2 硬件設(shè)計(jì)

外置上拉板的功能是對(duì)單片機(jī)的IO口進(jìn)行上拉處理，配合設(shè)備自身的LED控制電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)其狀態(tài)的正確采樣。設(shè)計(jì)電路圖如圖3。

4.3 頻率編碼分析

根據(jù)電路原理圖，外部11組LED由12V電源供電，通過11個(gè)LED燈的狀態(tài)來表示頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系，LED一端連接電源，另外一端連接檢測(cè)輸出口。當(dāng)內(nèi)部為三態(tài)時(shí)，端口電平為輸入電壓12V，LED滅，狀態(tài)為0；當(dāng)內(nèi)部為開路時(shí)，端口電平為輸入電壓0V，LED亮，狀態(tài)為1。頻率從108.00MHz到117.95MHz。解碼顯示MA-ME位為MHz狀態(tài)，KA-KE位為KHz狀態(tài)以及50KHz的狀態(tài)來判斷具體頻率值，50KHz狀態(tài)如為有效則顯示數(shù)據(jù)加50KHz。由于增加了外置上拉板，改變了電路結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)LED在亮的即1的時(shí)候，電路單片機(jī)測(cè)試的狀態(tài)為0。在LED滅即0的時(shí)候，電路單片機(jī)測(cè)試的狀態(tài)為1。再對(duì)電路重新連接后的編碼方式是對(duì)原來的所有的LED狀態(tài)位取反得到新的IO狀態(tài)，新的I/O狀態(tài)則對(duì)應(yīng)原理取反前電路的值[3]。

編碼表如表1，軟件通過對(duì)表1進(jìn)行解碼即可得到正確的頻率值。

4.4 IO對(duì)應(yīng)關(guān)系

IO和LED的對(duì)應(yīng)關(guān)系定義見表2，通過賦值和解碼來實(shí)現(xiàn)對(duì)LED狀態(tài)的解碼。

5 測(cè)試結(jié)論

經(jīng)過對(duì)200組導(dǎo)航頻率進(jìn)行測(cè)試，顯示的頻率值與輸入的頻率值完全對(duì)應(yīng)，設(shè)備滿足測(cè)試需求。

參考文獻(xiàn)

[1]馬銀才，張興媛.航空電子設(shè)備出版社[M].清華大學(xué)出版社，2012.

[2]KN 53 VHF Navigation Receiver Maintenance Manual，Honeywell International Inc， Revised 14 Feb 2012.

[3]樊尚春，等.航空測(cè)試系統(tǒng)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2005.endprint

摘要：本文針對(duì)不含顯示控制等組件的機(jī)載無(wú)線電設(shè)備測(cè)試維修困難的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了通用航空飛機(jī)電子設(shè)備頻率顯示組件，通過分析電子設(shè)備工作頻率編碼解碼方式，利用單片機(jī)完成了相應(yīng)的頻率解碼及顯示。該設(shè)計(jì)具有實(shí)用性好，移植性好的特點(diǎn)，可以用于包括霍尼韋爾旗下通用航空飛機(jī)甚高頻通信收發(fā)機(jī)，甚高頻導(dǎo)航收發(fā)機(jī)，DME測(cè)距機(jī)等機(jī)載設(shè)備的測(cè)試維修，同時(shí)為其它類型測(cè)試設(shè)備的開發(fā)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：顯示 設(shè)計(jì) 解碼

中圖分類號(hào)：TP274.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）08-0169-02

1 引言

機(jī)載電子設(shè)備由于駕駛艙資源有限被相對(duì)集中在電子設(shè)備艙，設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控及測(cè)量信號(hào)通過交聯(lián)方式輸出到飛行顯示器及相應(yīng)的儀表，電子設(shè)備本身類似于黑匣子，無(wú)控制、顯示、輸出組件[1]。電子設(shè)備發(fā)生故障后通常只送修設(shè)備本體，缺乏匹配的組件是維修單位進(jìn)行性能測(cè)試及維修首要解決的難題。通常維修單位會(huì)針對(duì)每種型號(hào)的機(jī)載電子設(shè)備的功能及接口信號(hào)定義開發(fā)測(cè)試設(shè)備，以滿足性能測(cè)試及維修的需要。無(wú)線電信號(hào)工作頻率正常顯示無(wú)線電設(shè)備工作及頻率控制的基礎(chǔ)，本文針對(duì)通用航空飛機(jī)常用的編碼方式進(jìn)行了頻率顯示組件開發(fā)，對(duì)機(jī)載電子設(shè)備頻率編碼方式及解碼進(jìn)行了分析，以Honeywell公司的KN53導(dǎo)航接收機(jī)為例，設(shè)計(jì)了其頻率顯示組件，開發(fā)出的頻率顯示組件具有較好的實(shí)用性及可移植性，能夠滿足霍尼韋爾公司旗下甚高頻通信收發(fā)機(jī)，甚高頻導(dǎo)航收發(fā)機(jī)，DME測(cè)距機(jī)等機(jī)載設(shè)備的測(cè)試維修需求。

2 機(jī)載設(shè)備頻率編碼及解碼方式介紹

分析內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)得出：在單機(jī)測(cè)試時(shí)，設(shè)備輸出11位編碼信號(hào)的高低電平，在外加12VDC電源的共同作用下，改變發(fā)光二極管的工作狀態(tài)，以此來表示對(duì)應(yīng)頻率值[2]。

3 設(shè)計(jì)方案

根據(jù)測(cè)試需要求設(shè)計(jì)出框圖如圖1。系統(tǒng)由直流電源輸入28V通過排線連接到DC-DC降壓模塊，輸出5V電源為系統(tǒng)供電。5V電源再給單片機(jī)系統(tǒng)供電，提供系統(tǒng)的工作電源。單片機(jī)系統(tǒng)板連接1602液晶屏。11組控制燈的IO口由于其內(nèi)部設(shè)計(jì)原因，需要對(duì)輸入線進(jìn)行5V上拉（由內(nèi)部電路連接分析得出，此處略）來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集。采集到的IO狀態(tài)通過譯碼表譯碼后翻譯成確定的頻率再顯示到1602液晶屏上，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)解碼功能。

4 頻率組件設(shè)計(jì)

4.1 軟件設(shè)計(jì)

通過分析工作條件與設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)出軟件流程圖如圖2。

4.2 硬件設(shè)計(jì)

外置上拉板的功能是對(duì)單片機(jī)的IO口進(jìn)行上拉處理，配合設(shè)備自身的LED控制電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)其狀態(tài)的正確采樣。設(shè)計(jì)電路圖如圖3。

4.3 頻率編碼分析

根據(jù)電路原理圖，外部11組LED由12V電源供電，通過11個(gè)LED燈的狀態(tài)來表示頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系，LED一端連接電源，另外一端連接檢測(cè)輸出口。當(dāng)內(nèi)部為三態(tài)時(shí)，端口電平為輸入電壓12V，LED滅，狀態(tài)為0；當(dāng)內(nèi)部為開路時(shí)，端口電平為輸入電壓0V，LED亮，狀態(tài)為1。頻率從108.00MHz到117.95MHz。解碼顯示MA-ME位為MHz狀態(tài)，KA-KE位為KHz狀態(tài)以及50KHz的狀態(tài)來判斷具體頻率值，50KHz狀態(tài)如為有效則顯示數(shù)據(jù)加50KHz。由于增加了外置上拉板，改變了電路結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)LED在亮的即1的時(shí)候，電路單片機(jī)測(cè)試的狀態(tài)為0。在LED滅即0的時(shí)候，電路單片機(jī)測(cè)試的狀態(tài)為1。再對(duì)電路重新連接后的編碼方式是對(duì)原來的所有的LED狀態(tài)位取反得到新的IO狀態(tài)，新的I/O狀態(tài)則對(duì)應(yīng)原理取反前電路的值[3]。

編碼表如表1，軟件通過對(duì)表1進(jìn)行解碼即可得到正確的頻率值。

4.4 IO對(duì)應(yīng)關(guān)系

IO和LED的對(duì)應(yīng)關(guān)系定義見表2，通過賦值和解碼來實(shí)現(xiàn)對(duì)LED狀態(tài)的解碼。

5 測(cè)試結(jié)論

經(jīng)過對(duì)200組導(dǎo)航頻率進(jìn)行測(cè)試，顯示的頻率值與輸入的頻率值完全對(duì)應(yīng)，設(shè)備滿足測(cè)試需求。

參考文獻(xiàn)

[1]馬銀才，張興媛.航空電子設(shè)備出版社[M].清華大學(xué)出版社，2012.

[2]KN 53 VHF Navigation Receiver Maintenance Manual，Honeywell International Inc， Revised 14 Feb 2012.

[3]樊尚春，等.航空測(cè)試系統(tǒng)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2005.endprint

摘要：本文針對(duì)不含顯示控制等組件的機(jī)載無(wú)線電設(shè)備測(cè)試維修困難的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了通用航空飛機(jī)電子設(shè)備頻率顯示組件，通過分析電子設(shè)備工作頻率編碼解碼方式，利用單片機(jī)完成了相應(yīng)的頻率解碼及顯示。該設(shè)計(jì)具有實(shí)用性好，移植性好的特點(diǎn)，可以用于包括霍尼韋爾旗下通用航空飛機(jī)甚高頻通信收發(fā)機(jī)，甚高頻導(dǎo)航收發(fā)機(jī)，DME測(cè)距機(jī)等機(jī)載設(shè)備的測(cè)試維修，同時(shí)為其它類型測(cè)試設(shè)備的開發(fā)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：顯示 設(shè)計(jì) 解碼

中圖分類號(hào)：TP274.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）08-0169-02

1 引言

機(jī)載電子設(shè)備由于駕駛艙資源有限被相對(duì)集中在電子設(shè)備艙，設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控及測(cè)量信號(hào)通過交聯(lián)方式輸出到飛行顯示器及相應(yīng)的儀表，電子設(shè)備本身類似于黑匣子，無(wú)控制、顯示、輸出組件[1]。電子設(shè)備發(fā)生故障后通常只送修設(shè)備本體，缺乏匹配的組件是維修單位進(jìn)行性能測(cè)試及維修首要解決的難題。通常維修單位會(huì)針對(duì)每種型號(hào)的機(jī)載電子設(shè)備的功能及接口信號(hào)定義開發(fā)測(cè)試設(shè)備，以滿足性能測(cè)試及維修的需要。無(wú)線電信號(hào)工作頻率正常顯示無(wú)線電設(shè)備工作及頻率控制的基礎(chǔ)，本文針對(duì)通用航空飛機(jī)常用的編碼方式進(jìn)行了頻率顯示組件開發(fā)，對(duì)機(jī)載電子設(shè)備頻率編碼方式及解碼進(jìn)行了分析，以Honeywell公司的KN53導(dǎo)航接收機(jī)為例，設(shè)計(jì)了其頻率顯示組件，開發(fā)出的頻率顯示組件具有較好的實(shí)用性及可移植性，能夠滿足霍尼韋爾公司旗下甚高頻通信收發(fā)機(jī)，甚高頻導(dǎo)航收發(fā)機(jī)，DME測(cè)距機(jī)等機(jī)載設(shè)備的測(cè)試維修需求。

2 機(jī)載設(shè)備頻率編碼及解碼方式介紹

分析內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)得出：在單機(jī)測(cè)試時(shí)，設(shè)備輸出11位編碼信號(hào)的高低電平，在外加12VDC電源的共同作用下，改變發(fā)光二極管的工作狀態(tài)，以此來表示對(duì)應(yīng)頻率值[2]。

3 設(shè)計(jì)方案

根據(jù)測(cè)試需要求設(shè)計(jì)出框圖如圖1。系統(tǒng)由直流電源輸入28V通過排線連接到DC-DC降壓模塊，輸出5V電源為系統(tǒng)供電。5V電源再給單片機(jī)系統(tǒng)供電，提供系統(tǒng)的工作電源。單片機(jī)系統(tǒng)板連接1602液晶屏。11組控制燈的IO口由于其內(nèi)部設(shè)計(jì)原因，需要對(duì)輸入線進(jìn)行5V上拉（由內(nèi)部電路連接分析得出，此處略）來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集。采集到的IO狀態(tài)通過譯碼表譯碼后翻譯成確定的頻率再顯示到1602液晶屏上，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)解碼功能。

4 頻率組件設(shè)計(jì)

4.1 軟件設(shè)計(jì)

通過分析工作條件與設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)出軟件流程圖如圖2。

4.2 硬件設(shè)計(jì)

外置上拉板的功能是對(duì)單片機(jī)的IO口進(jìn)行上拉處理，配合設(shè)備自身的LED控制電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)其狀態(tài)的正確采樣。設(shè)計(jì)電路圖如圖3。

4.3 頻率編碼分析

根據(jù)電路原理圖，外部11組LED由12V電源供電，通過11個(gè)LED燈的狀態(tài)來表示頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系，LED一端連接電源，另外一端連接檢測(cè)輸出口。當(dāng)內(nèi)部為三態(tài)時(shí)，端口電平為輸入電壓12V，LED滅，狀態(tài)為0；當(dāng)內(nèi)部為開路時(shí)，端口電平為輸入電壓0V，LED亮，狀態(tài)為1。頻率從108.00MHz到117.95MHz。解碼顯示MA-ME位為MHz狀態(tài)，KA-KE位為KHz狀態(tài)以及50KHz的狀態(tài)來判斷具體頻率值，50KHz狀態(tài)如為有效則顯示數(shù)據(jù)加50KHz。由于增加了外置上拉板，改變了電路結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)LED在亮的即1的時(shí)候，電路單片機(jī)測(cè)試的狀態(tài)為0。在LED滅即0的時(shí)候，電路單片機(jī)測(cè)試的狀態(tài)為1。再對(duì)電路重新連接后的編碼方式是對(duì)原來的所有的LED狀態(tài)位取反得到新的IO狀態(tài)，新的I/O狀態(tài)則對(duì)應(yīng)原理取反前電路的值[3]。

編碼表如表1，軟件通過對(duì)表1進(jìn)行解碼即可得到正確的頻率值。

4.4 IO對(duì)應(yīng)關(guān)系

IO和LED的對(duì)應(yīng)關(guān)系定義見表2，通過賦值和解碼來實(shí)現(xiàn)對(duì)LED狀態(tài)的解碼。

5 測(cè)試結(jié)論

經(jīng)過對(duì)200組導(dǎo)航頻率進(jìn)行測(cè)試，顯示的頻率值與輸入的頻率值完全對(duì)應(yīng)，設(shè)備滿足測(cè)試需求。

參考文獻(xiàn)

[1]馬銀才，張興媛.航空電子設(shè)備出版社[M].清華大學(xué)出版社，2012.

[2]KN 53 VHF Navigation Receiver Maintenance Manual，Honeywell International Inc， Revised 14 Feb 2012.

[3]樊尚春，等.航空測(cè)試系統(tǒng)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2005.endprint