基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器，可用于電子產(chǎn)品進(jìn)行GJB181/GJB181A浪涌電壓沖擊試驗(yàn)的模擬測試。該模擬器以單片機(jī)為基礎(chǔ)，通過時(shí)間程序控制外圍MOS管的通斷，從而控制外加模擬尖峰電壓的施加與撤除，模擬電壓沖擊試驗(yàn)狀態(tài)。本實(shí)用新型的有益效果是解決了電子產(chǎn)品進(jìn)行GJB181/GJB181A浪涌電壓沖擊試驗(yàn)的模擬測試，可以作為電子產(chǎn)品試驗(yàn)符合性的摸底試驗(yàn)裝置。
【專利說明】
基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公開了一種基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器，可用于電子產(chǎn)品進(jìn)行GJB181/GJB181A浪涌電壓沖擊試驗(yàn)的模擬測試。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)常見的飛機(jī)供電特性參數(shù)測試臺，按照GJB181-86、GJB181A-2003要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由尖峰電壓信號發(fā)生器和浪涌電壓信號發(fā)生器兩部分組成，雖具有自動(dòng)化控制高、自校準(zhǔn)、測試穩(wěn)定、電壓波形驗(yàn)證顯示、使用方便等特點(diǎn)，滿足機(jī)載設(shè)備及地面保障設(shè)備耐電源特性試驗(yàn)，但儀器造價(jià)較高，操作較為復(fù)雜。
[0003]為使各種電子設(shè)備能可靠工作，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種電子設(shè)備應(yīng)能承受的環(huán)境條件。對最基本的供電來說，國軍標(biāo)(GJB181—86)中要求機(jī)載電子設(shè)備能夠承受一定的尖峰電壓及浪涌電壓。對于尖峰電壓，因?yàn)榧夥咫妷褐惦m高，但時(shí)間短，能量小，可用電感濾除或用瞬態(tài)電壓抑制二極管、壓敏電阻來吸收。對于低壓浪涌，可以采取貯存能量，或主控系統(tǒng)供電由低壓變高壓DC — DC補(bǔ)充的供電方法，使電子設(shè)備工作不問斷，就可解決此問題。但對于過壓浪涌，GJB181—86中要求使用+28V供電的電子設(shè)備能承受80V、50ms的過壓浪涌，其電壓高，時(shí)間長，因此實(shí)現(xiàn)困難。本文通過理論分析和實(shí)驗(yàn)，提出了采用電壓鉗位和開關(guān)式穩(wěn)壓電路等方法來解決此問題的思路。
[0004]本實(shí)用新型主要針對的國家標(biāo)準(zhǔn)為:
[0005]GJB181-86飛機(jī)供電特性及對用電設(shè)備的要求
[0006]GJB181A-2003 飛機(jī)供電特性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型正是為了解決上述技術(shù)問題而設(shè)計(jì)的一種基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器，可用于電子產(chǎn)品進(jìn)行GJB181/GJB181A浪涌電壓沖擊試驗(yàn)的模擬測試。該模擬器以單片機(jī)為基礎(chǔ)，通過時(shí)間程序控制外圍MOS管的通斷，間接控制尖峰電壓的通斷，模擬電壓沖擊試驗(yàn)狀態(tài)裝置。
[0008]一種基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器，所述模擬器包括單片機(jī)控制電路、MOS管器件及輔助供電電路組成，其中Ui為單片機(jī)控制器；X1為石英晶振，作為系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)，V1-V3 二極管為輸出隔離，Q1、Q2和MOS管作為開關(guān)管，其中單片機(jī)為主控核心器件，通過控制模塊對外圍器件進(jìn)行控制，單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘通過石英晶振進(jìn)行設(shè)置，設(shè)備開機(jī)后，通過單片機(jī)控制Ql接通為后級電路提供供電，當(dāng)試驗(yàn)選擇為正向脈沖時(shí)，單片機(jī)通過時(shí)序控制將Q2開通或關(guān)斷，使得相應(yīng)正向脈沖加在輸出端，完成正向沖擊電壓試驗(yàn)；當(dāng)試驗(yàn)選擇為負(fù)向脈沖時(shí)，單片機(jī)通過時(shí)序控制將Ql開通或關(guān)斷，使得輸出端輸出相應(yīng)負(fù)向脈沖，完成負(fù)向沖擊電壓試驗(yàn)。
[0009]如圖2所示一種基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器，各部分元器件組成及功能如下:
[0010]Ul:單片機(jī)芯片，通過編程器連接電腦將源程序固化至芯片內(nèi)部，當(dāng)單片機(jī)通電運(yùn)行后，可對外圍電路進(jìn)行相應(yīng)控制；
[0011]S1、C3、Rl:系統(tǒng)復(fù)位電路，單片機(jī)采用了上電復(fù)位方式，當(dāng)模擬器系統(tǒng)開關(guān)SI閉合后，再為單片機(jī)供電的同時(shí)通過C3、Rl對單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。
[0012]X1、Cl、C2:時(shí)鐘控制電路，通過石央晶體振湯器Xl，為單片機(jī)運(yùn)彳丁提供系統(tǒng)時(shí)鐘，C1、C2為時(shí)鐘補(bǔ)償元器件，可對系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)償修正，從而確保時(shí)間的準(zhǔn)確無誤；
[0013]S2:狀態(tài)選擇開關(guān)，系統(tǒng)啟動(dòng)后S2所接管腳默認(rèn)為高電平，系統(tǒng)程序進(jìn)入正向脈沖控制程序；若S2閉合，將S2所接管腳接地置0，則系統(tǒng)程序進(jìn)入負(fù)向脈沖控制程序。
[0014]QU Q2:M0S管電路，單片機(jī)電路通過程序控制Ql、Q2的導(dǎo)通與關(guān)斷來模擬相應(yīng)的試驗(yàn)狀態(tài)，設(shè)備開機(jī)后，通過單片機(jī)控制Ql接通為后級電路提供供電，當(dāng)試驗(yàn)選擇為正向脈沖時(shí)，單片機(jī)通過時(shí)序控制將Q2開通或關(guān)斷，使得相應(yīng)正向脈沖加在輸出端，完成正向沖擊電壓試驗(yàn)；當(dāng)試驗(yàn)選擇為負(fù)向脈沖時(shí)，單片機(jī)通過時(shí)序控制將Ql開通或關(guān)斷，使得輸出端輸出相應(yīng)負(fù)向脈沖，完成負(fù)向沖擊電壓試驗(yàn)。
[0015]V1、V2、V3:電壓隔離電路，如圖所示由于模擬器工作時(shí)V1、V2、V3所在電路電壓不同，需通過二極管進(jìn)行電壓隔離，來確保整個(gè)電路輸出端的正常運(yùn)行。
[0016]所述模擬器用于電子產(chǎn)品進(jìn)行GJB181/GJB181A浪涌電壓沖擊試驗(yàn)的模擬測試，該模擬器通過控制模塊控制外圍MOS管的通斷，控制模擬尖峰電壓的施加與撤除，模擬電壓沖擊試驗(yàn)狀態(tài)，所述模擬器采用單片機(jī)進(jìn)行程序控制。
[0017]通過控制模塊控制外圍MOS管的通斷，控制模擬尖峰電壓的施加與撤除。
[0018]通過對源程序的修改對試驗(yàn)脈沖時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
[0019]元器件最佳參數(shù)為，Ul單片機(jī)選型為，AT89C2051 ；X1晶振選型為，12M ;C1、C2電容選型為，50V20pF ；C3電容選型為，50V10uF ;V1_V3 二極管選型為，MUR3020 ;Q1、Q2和MOS管選型為IRFPG50。
[0020]有益效果
[0021]本實(shí)用新型的有益效果是一種基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器，可用于電子產(chǎn)品進(jìn)行GJB181/GJB181A浪涌電壓沖擊試驗(yàn)的模擬測試。該模擬器以單片機(jī)為基礎(chǔ)，通過時(shí)間程序控制外圍MOS管的通斷，控制尖峰電壓的施加與撤除，模擬電壓沖擊試驗(yàn)狀態(tài)。解決了專用發(fā)生器造價(jià)高等缺點(diǎn)。
[0022]①性能優(yōu)良，成本低廉。
[0023]本實(shí)用新型控制性能優(yōu)良，整體電路成本較低。
[0024]②電路簡潔，工作穩(wěn)定。
[0025]本實(shí)用新型采用單片機(jī)為核心器件，對尖峰時(shí)間可作出精準(zhǔn)控制，即可滿足技術(shù)指標(biāo)的要求。同時(shí)該電路具有較高的抗擾動(dòng)能力，仍能穩(wěn)定的工作。
[0026]③適用范圍廣
[0027]本實(shí)用新型具有時(shí)間控制電路，同時(shí)也具有獨(dú)立的輔助電源，主要工作狀態(tài)不受后級設(shè)備的影響。這就大大拓寬了其應(yīng)用的場合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器外觀圖；
[0029]圖2基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0031]如圖2所示，一種基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器，包括單片機(jī)控制電路、MOS管器件及輔助供電電路組成。其中Ul為單片機(jī)控制器；X1為石英晶振，作為系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)，V1-V3 二極管為輸出隔尚，Ql、Q2M0S管作為開關(guān)管。
[0032]本實(shí)用新型經(jīng)過多次試驗(yàn)及應(yīng)用得到元器件最佳參數(shù)為:
[0033]Ul單片機(jī)選型為:AT89C2051
[0034]Xl晶振選型為:12M
[0035]C1、C2 電容選型為:50V20pF
[0036]C3 電容選型為:50V10uF
[0037]V1-V3 二極管選型為:MUR3020
[0038]Ql、Q2M0S 管選型為:IRFPG50
[0039]以下為GJB181/GJB181A試驗(yàn)?zāi)M器源程序:
[0040]
ORG 0040H;開始
SETB Pl U;初始化
CLR Pl.1; Pl.0置I,供電輸入導(dǎo)通，



Pl.1 置 0，

正向脈沖關(guān)斷
[0041]
CLR P3.0
SETB P3.1;狀態(tài)指示P3.0置 Ο, P3.1 置 I,

狀態(tài)指示紅燈
ZTJC: JNB P3, 7 , FXMC ;狀態(tài)選擇，P3.7為I繼續(xù)進(jìn)

入正向脈沖程序，為O跳轉(zhuǎn)至
FXMC
AC AlL YSSOmS
JBP3.7， ZTJC
ZXMC: SETB Pl.0;正向脈沖程序
CLR Pl.1; Pl.0置1，供電輸入導(dǎo)通，
PT.1置0，正向脈沖關(guān)斷
SETB P3.0
CLR P3.1;狀態(tài)指示P3.0置1，P3.1置

O,狀態(tài)指示綠燈 MOVRO，#10 ;設(shè)置正向脈沖次數(shù)，RO=1
M: DJNZ RO ,ZX
AJMP JS;正向脈沖次數(shù)為O跳轉(zhuǎn)至結(jié)

束程序一JS，為I繼續(xù)正向脈沖程序一ZX
ZX: SETB Pl.0
[0042]CLR P1.1; P1.0置1，供電輸入導(dǎo)通，

Pl.1置O，正向脈沖關(guān)斷 U ALL YS12S;脈沖間隔時(shí)間延時(shí)12S,實(shí)際

延時(shí)


11973mS
SETB PL O
SETB Pl.1; Pl.0置1，供電輸入導(dǎo)通，

卩1.1置1，正向脈沖導(dǎo)通 ACALL YS50mS;脈沖時(shí)間延時(shí)5OmS,實(shí)際延時(shí) 58mS
AJMP M
FXMC: SETB Pl.0;負(fù)向脈沖程序
CLR Pl.1; Pl.0置1，供電輸入導(dǎo)通，

Pl.1置0，正向脈沖關(guān)斷
SETB P3 U
SETB Pll;狀態(tài)指示P3.0置1，P3.1置

1，狀態(tài)指示黃燈 MOV RO ,#10 ;設(shè)置負(fù)向脈沖次數(shù)，RO=1
MM: DJNZ RO ，F(xiàn)X
AJMP JS;負(fù)向脈沖次數(shù)為O跳轉(zhuǎn)至結(jié)

束程序--JS,為I繼續(xù)負(fù)向脈沖程序一FX
[0043] FX: SETB P1.0
CLR P1.1O置I,供電輸入導(dǎo)通，

P1.1置0，正向脈沖關(guān)斷
ACALL YS12S;脈沖間隔時(shí)間延時(shí)12S,實(shí)際延時(shí)


11973mS
UR Pl.0
CLR Pl.1;P1.0置I,供電輸入關(guān)斷，

Pl.1置I,正向脈沖關(guān)斷
ACALL YS5 OmS;脈沖時(shí)間延時(shí)5OmS,實(shí)際延時(shí) 58mS
UMP MM
YS12S: MOV R3 ,#238 ;脈沖間隔時(shí)間延時(shí)12S子程

序，實(shí)際延時(shí)11973mS
MO: ACALL YSl
DJNZ R3 ，MO
RET
YSl: MOV Rl ，#100
Ml: MOY R2 ,#250
M2: DJNZ R2 ,M2
DJNZ Rl ，Ml
[0044]
RET
YSSOmS: MOV R4， #116 ;脈沖時(shí)間延時(shí)50mS子程序，

實(shí)際延時(shí)58mS
M3: MOV R5 ,#250
M4: DJNZ R5 ,M4
DJNZ R4 ，M
RET
JS: SETB Pl.1;結(jié)束程序，關(guān)斷正向脈沖
CLR P3.0
SETB P3.1;狀態(tài)指示 P3.0 置 0,P3.1

置1，狀態(tài)指示紅燈
SJMP $
END
[0045] 本實(shí)用新型專利不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下得出的其他任何與本發(fā)明相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單片機(jī)的電壓沖擊試驗(yàn)?zāi)M器，其特征在于:所述模擬器包括單片機(jī)控制電路、MOS管器件及輔助供電電路組成，其中Ul為單片機(jī)控制器；X1為石英晶振，作為系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)，V1、V2和V3 二極管為輸出隔離，Q1、Q2和MOS管作為開關(guān)管，其中單片機(jī)為主控核心器件，通過控制模塊對外圍器件進(jìn)行控制，單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘通過石英晶振進(jìn)行設(shè)置，設(shè)備開機(jī)后，通過單片機(jī)控制Ql接通為后級電路提供供電，Vl、V2和V3:電壓隔離電路，由于模擬器工作時(shí)Vl、V2和V3所在電路電壓不同，需通過二極管進(jìn)行電壓隔離，來確保整個(gè)電路輸出端的正常運(yùn)行，通過控制模塊控制外圍MOS管的通斷，控制模擬尖峰電壓的施加與撤除，元器件最佳參數(shù)為，Ul單片機(jī)選型為:AT89C2051 ； Xl晶振選型為:12M ;C1、C2電容選型為:50V 20pF ；C3 電容選型為:50V 1uF ;V1_V3 二極管選型為:MUR3020 ;Q1、Q2 和 MOS管選型為IRFPG50。
【文檔編號】G01R1/28GK203941197SQ201420189644
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】陳坤, 馬強(qiáng) 申請人:航天長峰朝陽電源有限公司