CN108839819A - 基于arm的机载机械锁导通性检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于ARM的机载机械锁导通性检测系统及其检测方法，包括ARM控制电路，所述ARM控制电路连接有开关输入电路用于接收开关输入信息，所述ARM控制电路连接有导通测试电路用于将对应线路连接导通，所述导通测试电路包括电压选择电路、辅助电阻电路、回路连接电路和回路状态显示和采集电路，所述ARM控制电路连接有指示输出电路用于显示当前测试电路通断，所述ARM控制电路连接有串口通讯电路用于将测试结果传递给上位机，所述串口通讯电路包括RS232与RS485接口用于下载程序和与上位机通讯。本发明最大化减少人工参与，与人工检测相比，节约了90％的时间，大大提高了检测效率；本发明体积小、功耗低、便于携带，适用于内外场检测。

Description

基于ARM的机载机械锁导通性检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及信号检测及控制领域，特别涉及一种机载机械锁导通性检测领域，具体的说是基于ARM的机载机械锁导通性检测系统及其检测方法。

背景技术

机载机械锁安装在飞机外挂装置中，用于携带和发射红外制导导弹。机载机械锁的检测内容包含微动开关测试、电磁铁测试、主控继电器测试、氮气阀测试和回路通断测试。测试种类包含：通断检测、导通电阻检测和导通电流检测。

目前，机载机械锁检测主要依靠人工操作来实现，检测效率低下，检测准确性和可靠性得不到充分保障。随着电子技术和控制技术的发展，电子测试设备逐渐代替人工测试成为了测控领域的主流。为了提高测试效率，减少人工参与，有必要添置一套专用测试设备，保障机载机械锁的测试任务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提出了基于ARM的机载机械锁导通性检测系统及其检测方法，解决了现有的某机型飞机机械锁检测需要大量人工参与，缺少专用的机载机械锁检测装置的问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

基于ARM的机载机械锁导通性检测系统，包括ARM控制电路，所述ARM控制电路连接有开关输入电路用于接收开关输入信息，所述ARM控制电路连接有导通测试电路用于将对应线路连接导通，所述导通测试电路包括电压选择电路、辅助电阻电路、回路连接电路和回路状态显示和采集电路，所述ARM控制电路连接有指示输出电路用于显示当前测试电路通断，所述ARM控制电路连接有串口通讯电路用于将测试结果传递给上位机，所述串口通讯电路包括RS232与RS485接口用于下载程序和与上位机通讯。

所述开关输入电路包括步骤开关和电压选择开关、微动开关、电磁铁开关、主控继电器开关、氮气阀开关和回路通断开关，对应于机载机械锁的五项测试内容，所述开关的一端连接ARM处理器的输入端口，端口设置成上拉输入，一端接地。

所述指示输出电路包括继电器、三极管和输出指示灯，所述三极管型号为S9013，所述三极管的基极与发射极之间连接有保护电阻，所述继电器型号为G5V-2，DC5V电源与所述三极管的集电极之间反向串接有续流二极管，DC5V电源与所述三极管的集电极之间还串接有继电器指示灯与限流电阻，所述继电器包括两组单刀双掷开关电路，其中所述继电器的6脚和10脚用于导通检测线路，所述继电器的1脚连接有DC28V直流电源，所述继电器的5脚连接于所述输出指示灯H1后连接有输出指示灯限流电阻后接地，所述输出指示灯H1随继电器输出线路的通断而指示亮灭信号

所述电压选择电路、辅助电阻电路与回路连接电路与所述指示输出电路结构相同，包括三极管和继电器；

所述电压选择电路包括ARM控制电路输出端口DO_V，电压选择电路的继电器的常闭触点一端连接DC28V，常开触点一端连接DC18V，常开、常闭触点另一端连接回路信号；

所述辅助电阻电路包括ARM控制电路输出端口DO_A，所述辅助电阻电路的继电器的常开触点连接辅助电阻RA两端，所述辅助电阻RA为高精度10Ω电阻；

所述回路连接电路包括ARM控制电路输出端口DO_1，所述回路连接电路的继电器的常开触点连接被测信号两端形成回路。

所述回路状态显示和采集电路包括N个由光电耦合器、发光二极管和限流电阻组成的子电路，所述子电路的光电耦合器型号为TLP521，所述光电耦合器的输入端接入被测回路，所述被测回路包括微动电门电路、电磁铁电路、主控继电器电路、氮气阀电路、通道测试电路，所述光电耦合器的输出端一端连接DC5V，另一端串接有发光二极管和限流电阻后接地，所述N个子电路的发光二极管的正极分别连接有所述ARM控制电路的输入端口，端口设置为下拉输入。

所述导通测试电路包括带变送功能的数显电流表HB404TB-A，采集范围-1A-5A，变松输出4-20mA，经过阻值为100K的调整电阻转换为电压信号0.4-2V，连接ARM控制电路的输入端口AIN_1。

所述ARM控制电路包括模拟量采集模块，采集被测回路的电流值。

所述ARM控制电路包括型号为STM32F103的ARM处理器，所述ARM处理器加载的软件程序由C语言编写，完成采集开关输入、自动连接导通回路、回路状态采集和判断并将回路状态输出到系统面板对应的指示灯。

基于ARM的机载机械锁导通性检测系统的检测方法，包括步骤：

a)系统初始化：连接电缆，所有步骤开关复位；

b)开关输入电路输入待测的步骤和电压；

c)ARM控制电路采集开关输入信号，自动连接被测电路，采集导通回路参数，判断该回路导通性检测合格是否，并输出到系统面板相应的指示灯；

d)指示输出电路将系统输出信号反映到系统面板的指示灯；

e)重复步骤b)至d)，直到所有步骤检测结束。

所述步骤c)中采集导通回路参数包括采集导通电流和导通电阻；

所述导通电流检测转换公式为：I＝(U_AIN-4)×10×6/16-1，其中U_AIN表示模拟量采集AIN_1采集到的电压值，I表示回路导通电流；

所述导通电阻检测转换公式为：R＝28/I-Rz，Rz表示所述辅助电阻(RA)的阻值，R表示回路导通电阻。

本发明的有益效果是：

最大化减少人工参与，与人工检测相比，节约了90％的时间，大大提高了检测效率；

控制板包含了串口通讯模块，使得本发明可以独立进行测试任务，也可以作为上位机的一个模块式设备；

该系统体积小、功耗低、便于携带，适用于内外场检测。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的开关输入电路的结构示意图；

图3为本发明的指示输出电路的结构示意图；

图4为本发明的导通测试回路的结构示意图；

图5是本发明的主程序流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1所示的系统结构图：

一种基于ARM的机载机械锁导通性检测系统，包括ARM控制电路，所述ARM控制电路连接有开关输入电路用于接收开关输入信息，所述ARM控制电路连接有导通测试电路用于将对应线路连接导通，所述导通测试电路包括电压选择电路、辅助电阻电路、回路连接电路和回路状态显示和采集电路，所述ARM控制电路连接有指示输出电路用于显示当前测试电路通断，所述ARM控制电路连接有串口通讯电路用于将测试结果传递给上位机，所述串口通讯电路包括RS232与RS485接口用于下载程序和与上位机通讯。

如图2所示的开关输入电路的结构示意图：

进一步地，所述开关输入电路包括步骤开关和电压选择开关SV、微动开关S1、电磁铁开关S2、主控继电器开关S3、氮气阀开关S4和回路通断开关S5，对应于机载机械锁的五项测试内容，所述开关的一端连接ARM处理器的输入端口，端口设置成上拉输入，一端接地。

如图3所示的指示输出电路的结构示意图：

进一步地，所述指示输出电路包括继电器J1、三极管Q1和输出指示灯H1，所述三极管Q1型号为S9013，所述三极管Q1的基极与发射极之间连接有保护电阻RE1，所述继电器J1型号为G5V-2，DC5V电源与所述三极管Q1的集电极之间反向串接有续流二极管DJ1，DC5V电源与所述三极管Q1的集电极之间还串接有继电器指示灯LJ1与限流电阻RJ1，所述继电器J1包括两组单刀双掷开关电路，其中所述继电器J1的6脚和10脚用于导通检测线路，所述继电器J1的1脚连接有DC28V直流电源，所述继电器J1的5脚连接于所述输出指示灯H1后连接有输出指示灯限流电阻RL1后接地，所述输出指示灯H1随继电器输出线路的通断而指示亮灭信号。

如图4所示的导通测试回路的结构示意图：

进一步地，所述导通测试电路包括电压选择电路、辅助电阻电路、回路连接电路和回路状态显示和采集电路；

进一步地，所述电压选择电路、辅助电阻电路与回路连接电路与所述指示输出电路结构相同，包括三极管和继电器；

进一步地，所述电压选择电路包括ARM控制电路输出端口DO_V，电压选择电路的继电器的常闭触点一端连接DC28V，常开触点一端连接DC18V，常开、常闭触点另一端连接回路信号；

进一步地，所述辅助电阻电路包括ARM控制电路输出端口DO_A，所述辅助电阻电路的继电器的常开触点连接辅助电阻RA两端，所述辅助电阻RA为高精度10Ω电阻；

进一步地，所述回路连接电路包括ARM控制电路输出端口DO_1，所述回路连接电路的继电器的常开触点连接被测信号两端形成回路。

进一步地，所述回路状态显示和采集电路包括N个由光电耦合器、发光二极管和限流电阻组成的子电路，所述子电路的光电耦合器型号为TLP521，所述光电耦合器的输入端接入被测回路，所述被测回路包括微动电门电路、电磁铁电路、主控继电器电路、氮气阀电路、通道测试电路，所述光电耦合器的输出端一端连接DC5V，另一端串接有发光二极管和限流电阻后接地，所述N个子电路的发光二极管的正极分别连接有所述ARM控制电路的输入端口，端口设置为下拉输入。

进一步地，所述导通测试电路包括带变送功能的数显电流表HB404TB-A，采集范围-1A-5A，变松输出4-20mA，经过阻值为100K的调整电阻转换为电压信号0.4-2V，连接ARM控制电路的输入端口AIN_1。

进一步地，所述ARM控制电路包括模拟量采集模块，采集被测回路的电流值。

进一步地，所述ARM控制电路包括型号为STM32F103的ARM处理器，所述ARM处理器加载的软件程序由C语言编写，完成采集开关输入、自动连接导通回路、回路状态采集和判断并将回路状态输出到系统面板对应的指示灯。

如图5所示的主程序流程图：

基于ARM的机载机械锁导通性检测系统的检测方法，包括步骤：

a)系统初始化：连接电缆，所有步骤开关复位；

b)开关输入电路输入待测的步骤和电压；

c)ARM控制电路采集开关输入信号，自动连接被测电路，采集导通回路参数，判断该回路导通性检测合格是否，并输出到系统面板相应的指示灯；

d)指示输出电路将系统输出信号反映到系统面板的指示灯；

e)重复步骤b)至d)，直到所有步骤检测结束。

进一步地，所述步骤c)中采集导通回路参数包括采集导通电流和导通电阻；

所述导通电流检测转换公式为：I＝(U_AIN-4)×10×6/16-1，其中U_AIN表示模拟量采集AIN_1采集到的电压值，I表示回路导通电流；

所述导通电阻检测转换公式为：R＝28/I-Rz，Rz表示所述辅助电阻RA的阻值10Ω，R表示回路导通电阻。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.基于ARM的机载机械锁导通性检测系统，其特征在于：包括ARM控制电路，所述ARM控制电路连接有开关输入电路用于接收开关输入信息，所述ARM控制电路连接有导通测试电路用于将对应线路连接导通，所述导通测试电路包括电压选择电路、辅助电阻电路、回路连接电路和回路状态显示和采集电路，所述ARM控制电路连接有指示输出电路用于显示当前测试电路通断，所述ARM控制电路连接有串口通讯电路用于将测试结果传递给上位机，所述串口通讯电路包括RS232与RS485接口用于下载程序和与上位机通讯。

2.根据权利要求1所述的基于ARM的机载机械锁导通性检测系统，其特征在于：所述开关输入电路包括步骤开关和电压选择开关(SV)、微动开关(S1)、电磁铁开关(S2)、主控继电器开关(S3)、氮气阀开关(S4)和回路通断开关(S5)，对应于机载机械锁的五项测试内容，所述开关的一端连接ARM处理器的输入端口，端口设置成上拉输入，一端接地。

3.根据权利要求1所述的基于ARM的机载机械锁导通性检测系统，其特征在于：所述指示输出电路包括继电器(J1)、三极管(Q1)和输出指示灯(H1)，所述三极管(Q1)型号为S9013，所述三极管(Q1)的基极与发射极之间连接有保护电阻(RE1)，所述继电器(J1)型号为G5V-2，DC5V电源与所述三极管(Q1)的集电极之间反向串接有续流二极管(DJ1)，DC5V电源与所述三极管(Q1)的集电极之间还串接有继电器指示灯(LJ1)与限流电阻(RJ1)，所述继电器(J1)包括两组单刀双掷开关电路，其中所述继电器(J1)的6脚和10脚用于导通检测线路，所述继电器(J1)的1脚连接有DC28V直流电源，所述继电器(J1)的5脚连接于所述输出指示灯(H1)后连接有输出指示灯限流电阻(RL1)后接地，所述输出指示灯(H1)随继电器输出线路的通断而指示亮灭信号。

4.根据权利要求3所述的基于ARM的机载机械锁导通性检测系统，其特征在于：所述电压选择电路、辅助电阻电路与回路连接电路与所述指示输出电路结构相同，包括三极管和继电器；

所述电压选择电路包括ARM控制电路输出端口DO_V，电压选择电路的继电器的常闭触点一端连接DC28V，常开触点一端连接DC18V，常开、常闭触点另一端连接回路信号；

所述辅助电阻电路包括ARM控制电路输出端口DO_A，所述辅助电阻电路的继电器的常开触点连接辅助电阻(RA)两端，所述辅助电阻(RA)为高精度10Ω电阻；

所述回路连接电路包括ARM控制电路输出端口DO_1，所述回路连接电路的继电器的常开触点连接被测信号两端形成回路。

5.根据权利要求1所述的基于ARM的机载机械锁导通性检测系统，其特征在于：所述回路状态显示和采集电路包括N个由光电耦合器、发光二极管和限流电阻组成的子电路，所述子电路的光电耦合器型号为TLP521，所述光电耦合器的输入端接入被测回路，所述被测回路包括微动电门电路、电磁铁电路、主控继电器电路、氮气阀电路、通道测试电路，所述光电耦合器的输出端一端连接DC5V，另一端串接有发光二极管和限流电阻后接地，所述N个子电路的发光二极管的正极分别连接有所述ARM控制电路的输入端口，端口设置为下拉输入。

6.根据权利要求1所述的基于ARM的机载机械锁导通性检测系统，其特征在于：所述导通测试电路包括带变送功能的数显电流表HB404TB-A，采集范围-1A-5A，变松输出4-20mA，经过阻值为100K的调整电阻转换为电压信号0.4-2V，连接ARM控制电路的输入端口AIN_1。

7.根据权利要求1所述的基于ARM的机载机械锁导通性检测系统，其特征在于：所述ARM控制电路包括模拟量采集模块，采集被测回路的电流值。

8.根据权利要求1所述的基于ARM的机载机械锁导通性检测系统，其特征在于：所述ARM控制电路包括型号为STM32F103的ARM处理器，所述ARM处理器加载的软件程序由C语言编写，完成采集开关输入、自动连接导通回路、回路状态采集和判断并将回路状态输出到系统面板对应的指示灯。

9.基于ARM的机载机械锁导通性检测系统的检测方法，其特征在于，包括步骤：

a)系统初始化：连接电缆，所有步骤开关复位；

b)开关输入电路输入待测的步骤和电压；

c)ARM控制电路采集开关输入信号，自动连接被测电路，采集导通回路参数，判断该回路导通性检测合格是否，并输出到系统面板相应的指示灯；

d)指示输出电路将系统输出信号反映到系统面板的指示灯；

e)重复步骤b)至d)，直到所有步骤检测结束。

10.根据权利要求9所述的基于ARM的机载机械锁导通性检测系统的检测方法，其特征在于：所述步骤c)中采集导通回路参数包括采集导通电流和导通电阻；

所述导通电流检测转换公式为：I＝(U_AIN-4)×10×6/16-1，其中U_AIN表示模拟量采集AIN_1采集到的电压值，I表示回路导通电流；

所述导通电阻检测转换公式为：R＝28/I-Rz，Rz表示所述辅助电阻(RA)的阻值，R表示回路导通电阻。