CN216901395U - 智能化飞机着陆装置检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能化飞机着陆装置检测系统，属于飞机着陆装置测试技术领域，包括MCU控制模块、A/D信号采集模块、电源模块、交流信号生成模块、继电器开关模块、数据存储模块、语音功能模块和USB接口模块；其中所述MCU控制模块，作为控制模块核心，通过功能芯片扩展实现多路信号采集、处理和存储；所述交流信号生成模块，在系统上电的情况下持续产生频率为512Hz的标准正弦信号，通过电子开关的选通，输送给被检设备设定通道；本实用新型不需要人工不断扳动电门、开关或旋钮，能够自动读取参数并记录检测值，整个检测过程操作简便，检测效率高，大大提高了飞机快速保障能力。

Description

智能化飞机着陆装置检测系统

技术领域

本实用新型涉及飞机着陆装置测试技术领域，具体涉及一种智能化飞机着陆装置检测系统。

背景技术

着陆装置属于飞机起落架控制系统的主要组成部分，在飞机起飞及着陆滑行过程中，控制机轮的刹车压力，对飞机进行高效制动。着陆装置的好坏直接影响着起落架控制系统的工作，甚至危及飞行安全。

然而，目前在对着陆装置进行电气性能检测时使用的地面检测设备存在检测过程复杂的问题，即在检测过程中，需要人工不断扳动电门、开关或旋钮，读取参数，记录检测值，整个检测过程操作繁琐，工作效率低。

因此，需要设计一种新的飞机着陆装置检测仪。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种智能化飞机着陆装置检测系统，检测过程中，不需要人工不断扳动电门、开关或旋钮，能够自动读取参数并记录检测值，整个检测过程操作简便，检测效率高，大大提高了飞机快速保障能力。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种智能化飞机着陆装置检测系统，包括MCU控制模块、A/D信号采集模块、电源模块、交流信号生成模块、继电器开关模块、数据存储模块、语音功能模块和USB接口模块；其中

所述MCU控制模块，作为控制模块核心，通过功能芯片扩展实现多路信号采集、处理和存储；

所述交流信号生成模块，在系统上电的情况下持续产生频率为512Hz的标准正弦信号，通过电子开关的选通，输送给被检设备设定通道；

所述A/D信号采集模块，选通被检设备的一路待测电压信号，并将此电压信号转化为数字量，再通过数据线传送给MCU控制模块；

所述继电器开关模块，根据测试需求分析，由/IO量来控制多个继电器来实现被检设备多路信号量状态的转换；

所述数据存储模块，通过系统扩展的EEPROM，来实现对不少于10次测试结果的存储；

所述语音功能模块，在MCU控制模块的控制下发出设备操作提示语音；

所述USB接口模块，由USB接口芯片来实现USB协议，将存储的测试结果传送到USB存储设备；

所述电源模块，将输入的27V电源，转化为±5V和3.3V，给检测仪的各个元器件供电。

进一步地，所述MCU控制模块采用CMOS8位微控制器，具有64K字节系统可编程Flash 存储器，全静态操作：0Hz～33Hz，32个可编程I/O口线，三个16位定时器/计数器、八个中断源和全双工UART串行通道。

进一步地，所述交流信号生成模块包括正弦波产生芯片和电子开关，正弦波产生芯片在系统上电的情况下持续产生频率为512Hz的标准正弦信号，通过电子开关的选通，输送给被检设备设定通道。

进一步地，所述A/D信号采集模块包括A/D采集芯片和多个电子开关，通过电子开关组合，选通被检设备的一路待测电压信号，A/D采集芯片将此电压信号转化为数字量，再通过数据线传送给MCU控制模块。

进一步地，所述语音功能模块包括语音芯片、功率放大器、喇叭和耳机插孔，语音芯片采用XF-S4240 语音合成模块，功率放大器用于将语音芯片输出的音频信号进行放大且采用LM4665型。

进一步地，所述USB接口模块采用CYPRESS公司的USB接口芯片SL811HS。

进一步地，还包括液晶触摸屏，通过UART接口与MCU控制模块相连。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

1、本检测仪可以对安装在飞机上的防滑控制盒进行原位检测，检测内容包括稳压电源检测，主通道动态检测，传感器检测，主通道静态检测，伺服阀检测，轮间保护检测，接地保护检测，静刹检测，传感器动态检测，伺服阀接地检测。

2、本检测仪可以对脱离飞机的防滑控制盒单独进行离位检测，检测内容包括稳压电源检测，主通道动态检测，主通道静态检测，伺服阀检测，轮间保护检测，接地保护检测，传感器动态检测。

3、本检测仪在每一步操作前给予操作者语音提示，检测完毕后，检测结果由语音报出。

4、本检测仪具有触摸屏操作功能，同时还备份有按键操作功能。

5、本检测仪在检测过程中，不需要人工不断扳动电门、开关或旋钮，能够自动读取参数并记录检测值，整个检测过程操作简单，检测效率高，大大提高了飞机快速保障能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型中MCU控制模块的电路原理图；

图3为本实用新型中USB接口模块的电路原理图；

图4为本实用新型中A/D信号采集模块的电路原理图；

图5为本实用新型中XF-S4240 语音合成模块与MCU 控制模块的异步串口连接图；

图6为本实用新型中功率放大器LM4665与XF-S4240 模块的连接图；

图7为本实用新型中键盘及接口电路原理图；

图8为本实用新型中电源模块的电路原理图；

附图标记：

MCU控制模块1；A/D信号采集模块2；电源模块3；交流信号生成模块4；继电器开关模块5；数据存储模块6；语音功能模块7；USB接口模块8；液晶触摸屏9。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-8，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-8所示：智能化飞机着陆装置检测系统，包括MCU控制模块、A/D信号采集模块、电源模块、交流信号生成模块、继电器开关模块、数据存储模块、语音功能模块和USB接口模块；

具体而言，如图1所示，智能化飞机着陆装置检测系统，包括MCU控制模块1、A/D信号采集模块2、电源模块3、交流信号生成模块4、继电器开关模块5、数据存储模块6、语音功能模块7和USB接口模块8；其中

所述MCU控制模块1，作为控制模块核心，通过功能芯片扩展实现多路信号采集、处理和存储；

所述交流信号生成模块4，在系统上电的情况下持续产生频率为512Hz的标准正弦信号，通过电子开关的选通，输送给被检设备设定通道；

所述A/D信号采集模块2，选通被检设备的一路待测电压信号，并将此电压信号转化为数字量，再通过数据线传送给MCU控制模块1；

所述继电器开关模块，根据测试需求分析，由/IO量来控制多个继电器来实现被检设备多路信号量状态的转换；

所述数据存储模块6，通过系统扩展的EEPROM，来实现对不少于10次测试结果的存储；

所述语音功能模块7，在MCU控制模块1的控制下发出设备操作提示语音；

所述USB接口模块8，由USB接口芯片来实现USB协议，将存储的测试结果传送到USB存储设备；

所述电源模块3，将输入的27V电源，转化为±5V和3.3V，给检测仪的各个元器件供电。

根据本实用新型的一个实施例，如图1，还包括液晶触摸屏9，通过UART接口与MCU控制模块1相连。

根据本实用新型的一个实施例，如图2，所述MCU控制模块1采用CMOS8位微控制器，具有64K字节系统可编程Flash 存储器，全静态操作：0Hz～33Hz，32个可编程I/O口线，三个16位定时器/计数器、八个中断源和全双工UART串行通道。该实施例中，MCU控制模块1是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有系统可编程Flash 存储器。控制器电路由AT89C51单片机、复位电路、时钟电路和地址译码电路等组成，如图2所示。控制器的P0口作为数据总线使用，P1口和P3口作为控制线使用，P2.0、P2.1经过译码器U3A、U3B得到读数据选通信号和写数据选通信号。

根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，所述USB接口模块8采用CYPRESS公司的USB接口芯片SL811HS。CYPRESS公司的USB接口芯片SL811HS可以工作在主机或从机模式，支持USB1.1的全速和低速数据传输；工作在主机模式时，SL811HS可以自动检测外设的插拔动作，可以按照外处理器(如MCU)的要求自动把数据整合为USB协议数据包进行数据传输。USB接口芯片SL811HS的主要性能：

电源：3.3V

温度：0～60℃

功耗：0.1～0.5mW；

设计中采用的51单片机是AtITIel公司的AT89C51芯片，USB主机功能的扩展通过外接专用USB接口芯片SL811HS实现；CYPRESS公司的USB接口芯片SL811HS可以工作在主机或从机模式，支持USB1.1的全速和低速数据传输。工作在主机模式时，SL811HS可以自动检测外设的插拔动作，可以按照外处理器(如单片机)的要求自动把数据整合为USB协议数据包进行数据传输。如图3所示，AT89C51的供电电压为5V，SL811HS的为3.3V；尽管供电电压不同，但根据芯片引脚的信号噪声容限参数分析可知，AT89C51与SL811HS之间的引脚可以直接相连，不需要电平转换或缓冲。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，所述A/D信号采集模块2包括A/D采集芯片和多个电子开关，通过电子开关组合，选通被检设备的一路待测电压信号，A/D采集芯片将此电压信号转化为数字量，再通过数据线传送给MCU控制模块1。其中，输入电压信号通过A/D芯片MAX115进行模数转换，其主要的技术指标有：

位数：12位

供电电压：±5V

工作温度：0～60℃

采样率：390kS/S （单通道）

内部时钟：10M

A/D转换电路由高精度11路输入A/D转换器U16及外围元件组成，电路原理图如图4所示。控制器通过DO、CLK、CS三条线实现对A/D转换器通道的控制及转换结果的读取。U17为数据输入/输出转换电路。

根据本实用新型的一个实施例，所述交流信号生成模块4包括正弦波产生芯片和电子开关，正弦波产生芯片在系统上电的情况下持续产生频率为512Hz的标准正弦信号，通过电子开关的选通，输送给被检设备设定通道。所述交流信号生成模块4采用MAX038，能够持续产生512Hz的正弦波，其主要的技术指标有：

频率范围：0.1Hz～20MHz

产生波形类型：正弦波、三角波、方波、锯齿波

正弦波失真度：0.75%

供电电压：±5V

工作温度：-40℃～+60℃。

根据本实用新型的一个实施例，如图5所示，所述语音功能模块7包括语音芯片、功率放大器、喇叭和耳机插孔，语音芯片采用XF-S4240 语音合成模块，功率放大器用于将语音芯片输出的音频信号进行放大且采用LM4665型。该实施例中，语音合成模块可通过异步串口、SPI、I2C接口接收任意文本，并将文本转化为语音输出。其主要的技术指标有：

支持GB2312、GBK、BIG5、UNICODE 四种内码格式的文本

双发音人：男声、女声

清晰、自然、准确的中文语音合成效果

支持多种文本控制标记，提升文本处理的正确率

支持UART、SPI、I2C 三种数据通讯接口

Line out 音频输出

供电电压：3.3V

XF-S4240 语音合成模块在文本处理前端集成了多种智能的文本分析算法，将规则和统计等处理方法进行了有机的结合，具备了较强的分词、多文本内码识别、多音字识别、韵律环境预测能力，可以利用特殊的控制标识对模块的合成效果进行语速、语调和音量上的调整，以及利用控制标识对姓氏进行准确的识别。XF-S4240 语音合成模块与MCU 的异步串口连接图如图5所示，功率放大器LM4665与XF-S4240 模块的连接图如图6所示。

根据本实用新型的一个实施例，如图7所示，键盘及接口电路由键盘扫描电路、面板按键等组成，按键采用行列式键盘，行为输出，列为输入。通过对列输入的电平高低来判断是否有键按下，并将键值通过U22送到单片机进行处理。

根据本实用新型的一个实施例，如图8所示，电源模块3将飞机电源27V转换为检测仪所需的±5V、3.3V，给各个元器件供电，电路原理图如图8所示；电源开关闭和后，首先经三端稳压器变为+24V分三路输出：一路经DC/DC变为±12V电压，供AC/DC电路使用；一路经DC/DC变为+5V电压，供主机板使用；第三路经WY2变为+12V输出，供射频信号产生电路使用。

本实用新型的工作原理如下：

首先，进行检测前的准备工作：（1）当使用机载电源时把电源开关拨到机载位置；使用地面外接电源时，把电源开关拨到地面位置，将27V的外接直流电源接入检测仪的电源插头，注意电源的正负极性。（2）使用检测电缆连接防滑控制盒的检测插座到检测仪的检测插座上。（3）根据需要可以通过语音按钮打开和关闭语音提示。（4）接通电源后系统进入开机画面，按下任意键或者点击触摸屏系统进入自检。自检通过后进入操作界面。如果系统自检报错，请送修或咨询专业人员。之后，即可以进行检测操作，检测操作包括检测仪的检测操作和总故障检测操作。

其中，检测仪的检测操作有两种方式：按键操作方式和触摸屏操作方式。

按键操作方式：键的位置在显示屏的正下方。

选择键——进行选择操作，成功选择则被选项反色，再次按下则选择了下一项，多次按下选择键进行循环选择。

确认键——进行确认选择，进入下一级菜单或者选择的检测项目，只有在成功选择了选项后有效。

返回键——返回上一级菜单。

自检键——进行检测仪自检，重新初始化设备，开始新的检测。

触摸屏操作方式：

根据当前显示的界面，直接通过点击触摸屏上对应位置，进入下一级菜单或者检测项目。

另外，总故障检测操作：不按试验按钮时，故障、防滑指示灯不亮。接通试验按钮2—3秒后再断开，故障指示灯亮，经过1—2秒后故障指示灯自动熄灭，防滑指示灯亮。再经过2—3秒后防滑指示灯自动熄灭，表示防滑控制盒无故障。否则防滑控制盒有故障，具体故障部位需作进一步的检查。

检测仪设置有四种控制状态：原位检测、离位检测、数据下载、结果查看。

原位检测：包括稳压电源检测，主通道动态检测，传感器检测，主通道静态检测，伺服阀检测，轮间保护检测，接地保护检测，静刹检测，传感器动态检测，伺服阀接地检测共十项内容。

离位检测：包括稳压电源检测，主通道动态检测，传感器检测，主通道静态检测，伺服阀检测，轮间保护检测，接地保护检测共七项内容。

数据下载：提供USB接口可下载最近24次检测数据，选择数据下载后进入下载，现在完成后返回状态选择界面。

结果查看：可以查看本次的测量结果，测量完成之后查看。选择结果查看，显示屏显示本次测量结果，总计分四页显示。选择下一页查看后面的内容，选择返回，结束结果查看，回到状态选择界面。

本实用新型综合运用计算机控制、信号测试与处理、数字滤波和光电隔离等技术，构建了集原位检测、离位检测和数据存储及下载等多功能于一体的着陆装置检测仪，保证了飞行安全，缩短了装备保障时间，提高了装备保障能力。

本实用新型采用计算机控制技术、信号测试与处理等技术，提高了着陆装置的检测精度，改进了检测仪的操作性，提高了检测工作的自动化和智能化水平。

本实用新型采用数字滤波技术、光电隔离技术、屏蔽传输等技术，解决了外界环境干扰问题，提高了检测仪的外场适用性。

本实用新型运用基于SL811HS接口芯片的嵌入式USB技术，解决了USB与单片机之间传输和控制的问题，实现了检测数据的存储及下载，提高了机务保障的信息化。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.智能化飞机着陆装置检测系统，其特征在于：包括MCU控制模块(1)、A/D信号采集模块(2)、电源模块(3)、交流信号生成模块(4)、继电器开关模块(5)、数据存储模块(6)、语音功能模块(7)和USB接口模块(8)；其中

所述MCU控制模块(1)，作为控制模块核心，通过功能芯片扩展实现多路信号采集、处理和存储；

所述交流信号生成模块(4)，在系统上电的情况下持续产生频率为512Hz的标准正弦信号，通过电子开关的选通，输送给被检设备设定通道；

所述A/D信号采集模块(2)，选通被检设备的一路待测电压信号，并将此电压信号转化为数字量，再通过数据线传送给MCU控制模块(1)；

所述继电器开关模块(5)，根据测试需求分析，由/IO量来控制多个继电器来实现被检设备多路信号量状态的转换；

所述数据存储模块(6)，通过系统扩展的EEPROM，来实现对不少于10次测试结果的存储；

所述语音功能模块(7)，在MCU控制模块(1)的控制下发出设备操作提示语音；

所述USB接口模块(8)，由USB接口芯片来实现USB协议，将存储的测试结果传送到USB存储设备；

所述电源模块(3)，将输入的27V电源，转化为±5V和3.3V，给检测仪的各个元器件供电。

2.如权利要求1所述的智能化飞机着陆装置检测系统，其特征在于：所述MCU控制模块(1)采用CMOS8位微控制器，具有64K字节系统可编程Flash 存储器，全静态操作：0Hz～33Hz，32个可编程I/O口线，三个16位定时器/计数器、八个中断源和全双工UART串行通道。

3.如权利要求1所述的智能化飞机着陆装置检测系统，其特征在于：所述交流信号生成模块(4)包括正弦波产生芯片和电子开关，正弦波产生芯片在系统上电的情况下持续产生频率为512Hz的标准正弦信号，通过电子开关的选通，输送给被检设备设定通道。

4.如权利要求1所述的智能化飞机着陆装置检测系统，其特征在于：所述A/D信号采集模块(2)包括A/D采集芯片和多个电子开关，通过电子开关组合，选通被检设备的一路待测电压信号，A/D采集芯片将此电压信号转化为数字量，再通过数据线传送给MCU控制模块(1)。

5.如权利要求1所述的智能化飞机着陆装置检测系统，其特征在于：所述语音功能模块(7)包括语音芯片、功率放大器、喇叭和耳机插孔，语音芯片采用XF-S4240 语音合成模块，功率放大器用于将语音芯片输出的音频信号进行放大且采用LM4665型。

6.如权利要求1所述的智能化飞机着陆装置检测系统，其特征在于：所述USB接口模块(8)采用CYPRESS公司的USB接口芯片SL811HS。

7.如权利要求1所述的智能化飞机着陆装置检测系统，其特征在于：还包括液晶触摸屏，通过UART接口与MCU控制模块(1)相连。

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