基于PC104的拖靶綜合測試設備軟硬件設計與實現

2013-04-12 00:00:00陶德桂劉關心

現代電子技術 2013年10期

摘要：通過對拖靶測試接口的信號分析，搭建了基于PC104主板的嵌入式拖靶綜合測試設備硬件環境，充分利用主板的串口和DIO等硬件資源輔以信號電平轉換和編碼電路，在Windows XP操作系統下采用VC++軟件編程實現了對拖靶參數的交互式測試。在此詳細給出了信號電平轉換和編碼電路原理圖以及設備硬件連接圖，利用定時器中斷完成了對DIO口輸入引腳的查詢讀入，詳細說明了CUniButton類的應用并給出了程序片段，使軟件界面顯示更形象。應用結果表明，該系統設計運行穩定可靠，界面簡潔，操作簡單。

關鍵詞： PC104；數字輸入/輸出接口；嵌入式系統； VC++

中圖分類號： TN919?34； TP391 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0111?04

0 引言

某低空恒高掠海拖靶為了檢測的方便，將靶載設備相互間主要的交換信號都引至靶體左后側的測試艙口處，包括無線電高度表輸出信號、高度控制盒的輸入/輸出信號、電臺電控盒的輸入/輸出信號等，在拖靶實際拖帶飛行使用過程中，匯聚于此處的這些信號將通過短接插頭進行連通，而在地面測試過程中，則可以將測試設備串入這些信號中間對信號進行監測、攔截、中轉和按要求注入，極其直觀、方便、靈活，同時可對拖靶的高度控制律進行動態功能性檢查。

由于需要測試和調整的參數較多，且這些信號除了具有RS 232電平外還有27 V直流電壓脈沖信號，考慮兼顧友好的人機交互界面和設備的便攜性，采用了以PC104主板為核心外擴相關部件和信號調理電路的方法構成了嵌入式拖靶地面綜合測試設備，在Windows XP操作系統下運行利用VC++編寫的應用軟件，達到了方便快捷地調整和檢測拖靶參數和性能的目的；同時添加與拖靶電臺電控盒中相同型號的數傳電臺EL806模塊，還可實現與拖靶進行無線通信的功能，檢測拖靶在實際工作狀態下的性能。

1 需求分析及硬件選型和設計

拖靶左后側的測試艙口中測試插座各引腳的定義如圖1所示，圖中插座中間紅色的連接線是實際拖帶飛行過程中短接頭的連接情況，也是拖靶實際工作中信號的傳輸路徑。

該最小測試設備系統可以很方便地處理多達4路的RS 232串口信號，但不能直接處理27 V的脈沖電平信號，需要進行電平轉換和信號隔離[3]，且主板只有4位數字輸入端口，要處理6路曳光信號還需要進行編碼處理[4]。此外還需要給最小系統提供5 V和12 V的電源，為了與拖靶電源相一致，外部電源采用27 V單一直流電源，通過DC/DC模塊給最小系統供電。

信號電平轉換和編碼電路原理圖如圖2所示。

3 結語

基于PC104的拖靶地面綜合測試設備制作完成后，多次長時間與拖靶進行聯調運行，結果表明系統運行可靠，軟件界面簡潔，顯示參數正確，各項功能工作正常。在此硬件基礎上，通過編程可實現對高控盒的檢測和參數裝定，以及通過EL806數傳模塊完成對拖靶的無線工作狀態監測。

基于此最小系統的硬件設備通過編寫相應的應用軟件可滿足其他各種嵌入式圖形交互測試設備的應用需求。

參考文獻

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