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）

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)

0 引言

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。

1 測(cè)試系統(tǒng)的硬件的設(shè)計(jì)

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。

2 測(cè)試系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì)

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

3 實(shí)驗(yàn)

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。

4 結(jié)束語(yǔ)

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)。

[1]沈建華，楊艷琴.MSP430系列16位超低功耗單片機(jī)原理與實(shí)踐[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008.

[2]雷躍榮，詹旭.基于單片機(jī)的智能秒表設(shè)計(jì)[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010（05）.

[3]鄭國(guó)榮，李雪龍.基于MSP430的倒計(jì)時(shí)交通信號(hào)控制器設(shè)計(jì)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013（23）.

王堅(jiān)（1977—），男 ，山西太原人，航空電氣技術(shù)員。