直升機救援絞車控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種控制器，具體說是一種直升機救援絞車控制器，包括主控芯片、外圍設備、通信接口和人機接口，所述主控芯片為STM32F103XXX系列芯片，外圍設備包括電源、外部晶振、USB、JTAG、SD卡、FLASH存儲器及擴展接口，通信接口包括2個USART接口，2個模擬量輸入接口，1個編碼器接口，1個數(shù)字量輸入接口，2個數(shù)字量輸出接口，人機接口包括LCD控制器。實現(xiàn)了直升機救援絞車纜繩收放、加減速提升重物，位置、溫度傳感檢測功能，為直升機救援絞車控制算法的硬件載體。
【專利說明】直升機救援絞車控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到一種控制器，具體說是一種直升機救援絞車控制器。
【背景技術】
[0002]救援直升機作為重要的救援裝備，無論是在戰(zhàn)爭時期還是和平時期均不可或缺，救援絞車是救援直升機中重要的救援載體。
[0003]國外對直升機救援絞車研究的較早，已經(jīng)形成成熟產(chǎn)品用于民用和軍用救援直升機，如美國Goodrich公司和Breeze-Eastern公司，其研制的先進的直升機電動絞車具有高可靠性，可全天候執(zhí)勤，并通過長時間飛行和實際救援任務得到改進和驗證。
[0004]目前國內(nèi)開展救援工作所用的直升機電動絞車大量依賴于進口。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型基于嵌入式控制技術，提供直升機救援絞車控制器。
[0006]本實用新型采取的技術方案為:直升機救援絞車控制器，包括主控芯片、外圍設備、通信接口和人機接口，所述主控芯片為STM32F103系列芯片，外圍設備包括電源、外部晶振、USB、JTAG、SD卡、FLASH存儲器及擴展接口，通信接口包括2個USART接口，2個模擬量輸入接口，I個編碼器接口，I個數(shù)字量輸入接口，2個數(shù)字量輸出接口，人機接口包括IXD控制器；
[0007]USART接口分別連接無線數(shù)據(jù)模塊和電機控制器，模擬量輸入接口分別連接減速箱溫度傳感器、操作手柄旋鈕，編碼器接口用于連接卷筒主軸編碼器，數(shù)字量輸入接口連接纜繩限位開關S1-S12，數(shù)字量輸出接口分別連接LED及蜂鳴器、纜繩割斷爆炸帽；USB通過具備USB功能界定的GPIO端連接到STM32F103，JTAG通過具備JTAG功能界定的GPIO端連接到STM32F103，SD卡通過SPI總線連接到STM32F103，F(xiàn)LASH存儲器通過SPI總線連接到STM32F103。
[0008]所述的USART接口為具備標準RS232/285接口的硬件單元，通過具備RS232/285電壓轉(zhuǎn)換的芯片連接到USART功能界定的GPIO端；
[0009]所述電源電壓范圍為2.0V-3.6V。
[0010]所述的外部晶振包括HSE外部高速時鐘源晶振和LSE外部低速時鐘源晶振，HSE外部高速時鐘源頻率范圍為4-16MHZ，LSE外部低速時鐘源晶振頻率32.768kHz。
[0011]所述的模擬量輸入接口直接連接具備ADC功能界定的GPIO端，數(shù)字量輸入接口和數(shù)字量輸出接口直接連接無復用功能的GPIO端，編碼器直接連接具備高級控制定時器功能界定的GPIO端；
[0012]所述的IXD控制器為支持可變靜態(tài)存儲控制器FSMC的IXD控制器；
[0013]所述的擴展接口為RS232/485接口。
[0014]本實用新型有效效果:實現(xiàn)了直升機救援絞車纜繩收放、加減速提升重物，位置、溫度傳感檢測功能，為直升機救援絞車控制算法的硬件載體。【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為直升機救援絞車控制器框架圖。
[0016]圖2為直升機救援絞車放纜繩流程圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
[0018]如圖1所示的直升機救援絞車控制器，包括主控芯片、外圍設備、通信接口和人機接口，其特征在于:所述主控芯片為STM32F103系列芯片，外圍設備包括電源、外部晶振、USB、JTAG、SD卡、FLASH存儲器及擴展接口，通信接口包括2個USART接口，2個模擬量輸入接口，I個編碼器接口，I個數(shù)字量輸入接口，2個數(shù)字量輸出接口，人機接口包括IXD控制器；
[0019]2個USART接口分別連接無線數(shù)據(jù)模塊和電機控制器，2個模擬量輸入接口分別連接減速箱溫度傳感器、操作手柄旋鈕，I個編碼器接口用于連接卷筒主軸編碼器，I個數(shù)字量輸入接口連接纜繩限位開關S1-S12，2個數(shù)字量輸出接口分別連接LED及蜂鳴器、纜繩割斷爆炸帽；
[0020]電源為2.0V-3.6V輸入電壓；
[0021]外部晶振包括HSE外部高速時鐘源晶振和LSE外部低速時鐘源晶振，HSE外部高速時鐘源頻率范圍為4-16MHZ，LSE外部低速時鐘源晶振頻率32.768kHz ；
[0022]USB通過具備USB功能界定的GPIO端連接到STM32F103，JTAG通過具備JTAG功能界定的GPIO端連接到STM32F103，SD卡通過SPI總線連接到STM32F103，F(xiàn)LASH存儲器通過SPI總線連接到STM32F103 ；
[0023]USART接口為具備標準RS232/285接口的硬件單元，通過具備RS232/285電壓轉(zhuǎn)換的芯片連接到USART功能界定的GPIO端；
[0024]模擬量輸入接口直接連接具備ADC功能界定的GPIO端，數(shù)字量輸入接口和數(shù)字量輸出接口直接連接無復用功能的GPIO端，編碼器直接連接具備高級控制定時器功能界定的GPIO端；
[0025]LCD控制器為支持可變靜態(tài)存儲控制器FSMC的LCD控制器；
[0026]擴展接口 為 RS232/485 接 口。
[0027]實施例1
[0028]結(jié)合附圖2直升機救援絞車放纜繩流程圖，工作過程如下:
[0029]當旋轉(zhuǎn)操作手柄旋鈕放纜繩時，則電位器的產(chǎn)生模擬信號輸入至控制器連接旋轉(zhuǎn)操作手柄的ADC端口，控制器獲得工作命令。控制器通過RS232/485串口判斷與電機的連接狀態(tài)，并根據(jù)數(shù)字量輸入接口采集的限位開關S1-S12的開關信息及編碼器接口的編碼器脈沖信息，結(jié)合方向判據(jù)、位置判據(jù)和載荷判據(jù)判斷纜繩的工作狀態(tài)，工作狀態(tài)判定明確后通過RS232/485串口啟動電機；
[0030]當纜繩未超過限位開關S2、S3設定位置時，且操作手柄旋鈕沒有調(diào)速信號，則電機保持低速運轉(zhuǎn)，否則通過RS232/485串口通信改變電機速度。絞車減速箱溫度傳感器通過模擬量輸入端口采集至STM32F103，STM32F103根據(jù)溫度值以及通過高級控制定時器采集到的編碼器數(shù)據(jù)判斷是否超出范圍，超出則控制器給出電機降速的信號，同時通過數(shù)字量輸出GPIO端連接的LED和蜂鳴器報警提醒操作人員及時作出下一步動作；
[0031]當纜繩位置超過限位開關S5、S6時，則控制器收到數(shù)字量輸入GPIO端電壓改變，控制電機降速，同理，當纜繩位置超過限位開關S7、S8時，控制器給電機剎車信號。
【權利要求】
1.直升機救援絞車控制器，其特征在于:包括主控芯片、外圍設備、通信接口和人機接口，所述主控芯片為STM32F103系列芯片，外圍設備包括電源、外部晶振、USB、JTAG、SD卡、FLASH存儲器及擴展接口，通信接口包括2個USART接口，2個模擬量輸入接口，I個編碼器接口，I個數(shù)字量輸入接口，2個數(shù)字量輸出接口，人機接口包括IXD控制器； USART接口分別連接無線數(shù)據(jù)模塊和電機控制器，模擬量輸入接口分別連接減速箱溫度傳感器、操作手柄旋鈕，編碼器接口用于連接卷筒主軸編碼器，數(shù)字量輸入接口連接纜繩限位開關S1-S12，數(shù)字量輸出接口分別連接LED及蜂鳴器、纜繩割斷爆炸帽；USB通過具備USB功能界定的GPIO端連接到STM32F103，JTAG通過具備JTAG功能界定的GPIO端連接到STM32F103，SD卡通過SPI總線連接到STM32F103，F(xiàn)LASH存儲器通過SPI總線連接到STM32F103。
2.根據(jù)權利要求1所述的直升機救援絞車控制器，其特征在于=USART接口為具備標準RS232/285接口的硬件單元，通過具備RS232/285電壓轉(zhuǎn)換的芯片連接到USART功能界定的GPIO 端。
3.根據(jù)權利要求1所述的直升機救援絞車控制器，其特征在于:所述電源電壓范圍為2.0V-3.6V。
4.根據(jù)權利要求1所述的直升機救援絞車控制器，其特征在于:外部晶振包括HSE外部高速時鐘源晶振和LSE外部低速時鐘源晶振，HSE外部高速時鐘源頻率范圍為4-16MHZ，LSE外部低速時鐘源晶振頻率32.768kHz。
5.根據(jù)權利要求1所述的直升機救援絞車控制器，其特征在于:模擬量輸入接口直接連接具備ADC功能界定的GPIO端，數(shù)字量輸入接口和數(shù)字量輸出接口直接連接無復用功能的GPIO端，編碼器直接連接具備高級控制定時器功能界定的GPIO端。
6.根據(jù)權利要求1所述的直升機救援絞車控制器，其特征在于:LCD控制器為支持可變靜態(tài)存儲控制器FSMC的LCD控制器。
7.根據(jù)權利要求1所述的直升機救援絞車控制器，其特征在于:擴展接口為RS232/485接口。
【文檔編號】B66D1/54GK203529837SQ201320214945
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年4月24日 優(yōu)先權日:2013年4月24日
【發(fā)明者】陳吉朋, 寇巖, 楊海莉, 崔學琴 申請人:中國航空工業(yè)集團公司金城南京機電液壓工程研究中心