助降灯光控制系统实验

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1、一、国内外发展现状大型船舶是当今最具综合战斗力的海上平台，拥有强大的作战能力。而对其来说，舰载机是其攻击的主要武器，正是依靠舰载机的强大作战能力，大型船舶编队才能在辽阔的大洋上形成巨大的威慑力。舰载机弹射起飞安全性很高，真正的考验在着舰的过程。从空中看，大型船舶就像漂浮在汪洋大海上的一片树叶，着舰时飞行员需要从很远处发现它，以确认着舰装置的状态。和白天相比，黑夜中着舰危险系数更高。所以一套完善而稳定的助降灯光系统对于舰载机安全着舰是很必要的。助降灯光系统是个庞大的系统，要对几百个不同类型的灯具进行开关、调光、故障检测，传递的信息虽然不多，但需要考虑一个可靠性的问题。一般的灯

2、光系统可以采取CAN总线进行通讯，CAN总线是具有高可靠性的串行总线，对于一般的灯光系统可以满足要求。现在新兴起来的网络通讯，通过以太网作为通讯介质，这样可以挂接更多的灯具，通讯速度也可以有很大程度的提高。并且通过网络可以进行在线的升级软件，只要其它设备有网口，就可以在连接到网络上，使系统具有很好的扩展性和维护性。二、系统结构及工作原理2.1助降灯光控制系统组成图1助降系统网络示意图整个系统由助降灯光控制装置、遥控盒、CAN总线网络、节点灯具、复示盒等组成，其中助降灯光控制装置由显控盒、PC104模块、驱动板组成。遥控盒与助降灯光控制装置都可以对灯具进行控制，但遥控盒控制优

3、先级高于助降灯光控制装置优先级。当遥控盒切换按钮按下时，遥控盒通过CAN总线把控制命令传送至助降灯光控制装置的显控盒，从而可控制所有灯具，此时助降灯光控制装置显控盒的显控操作板仅可显示灯具的工作状态信息（显控操作板控制命令无效）。当遥控盒切换按钮未按下时，遥控盒仅可控制指挥信号灯和放飞灯并显示所有灯具的工作状态，而此时助降灯光控制装置可控制除指挥信号灯和放飞灯之外的所有灯具。2.2显控盒显控盒主要由显控操作板与与显控电路板组成。显控操作板用于灯具的开关信息、调光信息、键盘设定信息的输入，而操作板上的灯具指示器及蜂鸣器则用来实现声光报警功能。显控电路板主要完成从操作板上读取控

4、制命令，并对操作板上的工作状态指示灯以及鸣音器送驱动信号的任务。显控电路板的主控芯片采用单片机AT89S52，辅以各种I/O接口电路完成系统功能，其组成原理图如图2所示。图2显控电路板原理图输入信号经54HC244缓冲器后读入单片机内，而输出驱动经过54HC573的锁存后，经过TIL113光耦送出驱动信号。显控电路板读入控制命令后将控制命令存储。为了便于键盘的管理，系统设计采用专用的键盘管理芯片8279进行管理。显控电路板在助降灯光装置中还起对外接口管理的作用（以太网除外），如以后系统需加入与其他设备装置的通讯，优先考虑在显控电路板中实现此功能。显控电路板中有２路CAN通信

5、接口电路，一个用于与PC104模块与控制箱中的驱动板组成一级CAN总线，一个用于连接遥控盒进行通信，接收遥控盒传来的控制信息，反馈遥控盒节点灯具的状态信息，并根据遥控盒的控制权设定来决定控制方式，显控电路板与遥控盒的CAN通信电路可根据需要进行冗余设计。目前，调光信息输入电路的设计有两种方案，一种是基于比较器的，采用LM124，根据输出的数字量可方便地实现三档调光，缺点是当调光个较多时，需要较多的器件，另一种方案是使用ＡＤ器件，采用ADC0809，根据调光旋钮输入的电压会值进行AD转换，然后在单片机中利用程序设定三档调光的阈值，使用较为灵活。助降灯光控制装置节点灯具控制与信

6、息显示的中枢，需要对灯具的各种状态有较敏感的反应，因此设定当一组灯具中，只要有一个灯具的状态不正常，包括断路、短路、总线状态不正常，则此组灯具的指示灯就以1Hz的频率进行闪烁，并进行蜂鸣器声报警，至于是哪一只灯，具体是何种故障则可到液晶显示器上进行详细信息查找。2.3PC104PC104模块是助降灯光控制装置的重要组成部分，其重要性表现在：PC104模块控制节点灯具的信息输出；PC104模块与控制箱中的驱动板及显控盒组成一级CAN总线网络，且为一级CAN网络的主控节点；PC104模块可以控制以太网接口，从而决定Ｔ型灯的输入信息；在PC104平台上可以进行多种嵌入式操作系统开

7、发，出于开发周期、成本等多方面考虑，决定采用WINDOWS　2000操作系统，在此基础上利用VisualC++6.0进行软件程序开发，其程序开发主要包括以下几个方面：1.CAN通信模块开发PC104模块、控制箱中10块驱动板、显控盒构成一级CAN网络，其中共有12个CAN节点，PC104模块作为一级CAN网络的主控节点，而10块驱动板和显控盒则作为从节点，即PC104模块分别对驱动板和显控盒进行轮询，读入显控盒的控制信息，进行处理后再转发给各驱动板，而各驱动板的状态信息也被PC104模块读入，给处理后再发送给显控盒