王 堅(jiān)
(中航工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,西安 710089)
基于MSP430單片機(jī)批量航空斷路器測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)
王 堅(jiān)
(中航工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,西安 710089)
針對(duì)傳統(tǒng)航空斷路器測(cè)試方法落后和效率低下的問(wèn)題,本文提出一種基于MSP430F149單片機(jī)的智能測(cè)試系統(tǒng)解決方案,對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程進(jìn)行詳細(xì)的分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了批量航空斷路器的同時(shí)檢測(cè),極大的提高了日常工作效率。
單片機(jī);航空斷路器;測(cè)試系統(tǒng)
航空斷路器是航空器電氣系統(tǒng)中最常用到的器件,在電氣線路中起到隔離故障,保護(hù)線路的作用。隨著航空器的飛速發(fā)展,航空器中的電氣線路越來(lái)越復(fù)雜,為了在線路出現(xiàn)故障時(shí),保護(hù)航空器的安全,大量的航空斷路器應(yīng)用在飛機(jī)電氣線路的設(shè)計(jì)當(dāng)中。而傳統(tǒng)的檢測(cè)方法也無(wú)法再適應(yīng)大批量飛機(jī)的生產(chǎn)和裝配的要求,急需能同時(shí)批量航空斷路器的檢測(cè)手段和方法。
單片機(jī)以速度快、功能強(qiáng)、存儲(chǔ)量大、軟件豐富、輸入/輸出設(shè)備齊全為主要特點(diǎn),正越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在航空測(cè)試領(lǐng)域當(dāng)中。因此,本文提出基于MSP430F149單片機(jī)的檢測(cè)方案,能同時(shí)有效而準(zhǔn)確的檢測(cè)多個(gè)航空斷路器的工作狀態(tài),并記錄其工作時(shí)間。
測(cè)試系統(tǒng)的硬件主要由電源模塊、接觸器模塊、單片機(jī)模塊、液晶顯示模塊、繼電器控制模塊五部分組成。
電源模塊部分主要為系統(tǒng)提供DC28V、DC12V、DC3.3V的工作電壓和用于測(cè)試航空斷路器的電流。其中DC28V用于驅(qū)動(dòng)接觸器,使得接觸器能夠正常的工作;DC12V用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器和繼電器;而DC3.3V則用于驅(qū)動(dòng)MSP430F149單片機(jī)和相關(guān)芯片。
接觸器模塊部分則是由20個(gè)能通過(guò)大電流觸點(diǎn)的接觸器組成。在測(cè)試過(guò)程中,航空斷路器是串接在一條線路當(dāng)中,在線路通過(guò)2倍的整定值時(shí),航空斷路器應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)斷開(kāi),此時(shí)與航空斷路器并聯(lián)的接觸器觸點(diǎn)吸合,這就保證了線路的導(dǎo)通,線路上的其他航空斷路器將會(huì)繼續(xù)測(cè)試的過(guò)程,直至線路上的所有航空斷路器全部斷開(kāi)。所以該測(cè)試系統(tǒng)一次可檢測(cè)20個(gè)航空斷路器。
單片機(jī)模塊部分主要由MSP430F149單片機(jī)、8MHz晶振、MAX232芯片、光電耦合器等外圍器件組成。其中MSP430F149單片機(jī)是核心,它在通電瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí),同時(shí)接收信號(hào)并發(fā)送指令。光電耦合器分為兩部分,一部分接在接觸器的觸點(diǎn)上,感應(yīng)是否有DC28V存在,如果有則將高電壓轉(zhuǎn)換成DC3.3V的低電壓,并將信號(hào)發(fā)送到單片機(jī)對(duì)應(yīng)管腳上,而單片機(jī)將根據(jù)對(duì)應(yīng)管腳的信號(hào)記錄對(duì)應(yīng)時(shí)間并發(fā)送相應(yīng)指令;光電耦合器的另一部分接在繼電器上,它則接收單片機(jī)發(fā)送來(lái)的指令,控制繼電器的接通和斷開(kāi)。
液晶顯示模塊作為系統(tǒng)的輸出裝置,用來(lái)顯示單片機(jī)記錄的時(shí)間。它根據(jù)單片機(jī)發(fā)送來(lái)指令,將位置與時(shí)間信息顯示并記錄在液晶屏上,并與測(cè)試者的觀察和記錄。
繼電器模塊由20個(gè)繼電器組成,是控制環(huán)節(jié)中的放大裝置。它根據(jù)光電耦合器發(fā)送的信號(hào)接通和斷開(kāi)通往接觸器的DV28V電源,完成單片機(jī)對(duì)接觸器的間接控制。
測(cè)試系統(tǒng)的軟件在IAR Embedded Workbench環(huán)境下,使用C語(yǔ)言編寫(xiě)。流程圖如圖1所示。
測(cè)試系統(tǒng)在運(yùn)行前,先將電路中的電流調(diào)整到2倍的斷路器整定值。系統(tǒng)通電后,軟件自動(dòng)運(yùn)行,檢測(cè)電路中斷路器是否斷開(kāi)。當(dāng)有航空斷路器斷開(kāi)時(shí),將航空斷路器的通電時(shí)間記錄并顯示在液晶屏上,并接通并聯(lián)的接觸器使得電路暢通;直到電路中串接的航空斷路器全部斷開(kāi),測(cè)試結(jié)束。
圖1 程序流程圖
將被測(cè)航空斷路器與測(cè)試系統(tǒng)連接后,能達(dá)到批量測(cè)試目的,并采用單片機(jī)計(jì)時(shí),測(cè)試時(shí)間精度滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求。
以MSP430F149單片機(jī)為核心的航空斷路器測(cè)試系統(tǒng),改變了以往單一產(chǎn)品的測(cè)試方式,在提高測(cè)試的精度的同時(shí)縮短了測(cè)試時(shí)間,提高了工作效率,滿(mǎn)足了企業(yè)日益擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的需要;且測(cè)試設(shè)備控制簡(jiǎn)單、性能可靠,為進(jìn)一步在線檢測(cè)奠定了基礎(chǔ)。
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王堅(jiān)(1977—),男 ,山西太原人,航空電氣技術(shù)員。