本發(fā)明屬于航空模擬技術(shù)，具體涉及一種基于CAN總線(xiàn)控制的航空飛行模擬旋翼轉(zhuǎn)速表，特別適用于航空模擬飛行訓(xùn)練器的航向應(yīng)急指示模擬設(shè)備。

背景技術(shù)：

模擬飛行仿真器大量應(yīng)用于飛機(jī)駕駛培訓(xùn)，可大大提高飛機(jī)駕駛培訓(xùn)的飛行安全以及培訓(xùn)效果，并極大減少了真實(shí)飛行培訓(xùn)的成本。為保證培訓(xùn)效果，地面飛行模擬訓(xùn)練器需要盡量和真實(shí)飛機(jī)在空中飛行的狀態(tài)一致，而由于真實(shí)飛機(jī)上的儀表基本上都是采用了氣壓、高度、地磁、轉(zhuǎn)矩等物理量作為設(shè)備的動(dòng)力源或信號(hào)源直接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，而地面的仿真飛行難以復(fù)制同樣的條件，因此要保證與真實(shí)飛行的一致性，飛行模擬訓(xùn)練器需要通過(guò)改進(jìn)儀表的驅(qū)動(dòng)方式和控制方式，從而響應(yīng)主仿真系統(tǒng)的控制命令。

旋翼轉(zhuǎn)速表為飛機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速顯示設(shè)備，目前用于飛行模擬的旋翼轉(zhuǎn)速表一般采用工業(yè)步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力源，光電開(kāi)關(guān)作為位置傳感器，存在結(jié)構(gòu)尺寸偏大，機(jī)械噪音大的缺點(diǎn)。另外，儀表的內(nèi)部照明均采用泛光照明方式，顯示效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)械噪音低，可靠性高，并能夠作為單獨(dú)的功能單元進(jìn)行配置，直接響應(yīng)主飛行仿真系統(tǒng)的控制信號(hào)的基于CAN總線(xiàn)控制的航空飛行模擬旋翼轉(zhuǎn)速表。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：基于CAN總線(xiàn)控制的航空模擬飛行旋翼轉(zhuǎn)速表，其包括表殼4、后罩11、保護(hù)玻璃1、儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板5、指針2、轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)3、儀表步進(jìn)電機(jī)6、第一螺桿7、第二螺桿10、驅(qū)動(dòng)控制印制電路板9，保護(hù)玻璃1與粘貼在表殼4上，轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)3安裝在表殼4上，并位于保護(hù)玻璃1下方；儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板安裝在表殼4上，并位于轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)3下方；儀表步進(jìn)電機(jī)安裝在儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板5上；指針2與儀表步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接，并位于轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)3上方；第一螺桿7一端安裝在儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板5上，另一端與驅(qū)動(dòng)控制印制電路板8連接；第二螺桿9一端固定在驅(qū)動(dòng)控制印制電路板8上，另一端與后罩安裝板10連接固定；后罩11安裝在后罩安裝板10上并與表殼4對(duì)接實(shí)現(xiàn)對(duì)各部件的封裝。

所述的儀表步進(jìn)電機(jī)6為兩相四線(xiàn)制儀表步進(jìn)電機(jī)，內(nèi)置機(jī)械限位，角度轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為0～330°。

后罩安裝板10上還設(shè)置有與外部的電源及CAN控制信號(hào)總線(xiàn)連接的插座12。

所述的驅(qū)動(dòng)控制印制電路板9采用內(nèi)置CAN總線(xiàn)控制器的C8051單片機(jī)作為主控芯片，并配置了CAN總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路以及儀表步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。

所述的轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)3為航空操控組件照明導(dǎo)光板，通過(guò)內(nèi)置的照明電路，為轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)表面的刻度字符提供照明光源，刻度盤(pán)的照明顏色通過(guò)調(diào)整刻度盤(pán)內(nèi)嵌的光源配置進(jìn)行轉(zhuǎn)換調(diào)整。

指針2采用過(guò)盈方式安裝在儀表步進(jìn)電機(jī)6的轉(zhuǎn)軸上。

上表殼、下表殼、保護(hù)玻璃、儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板、螺桿、驅(qū)動(dòng)控制印制電路板、殼體安裝板、插座為旋翼轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)件，主要起到安裝固定及保護(hù)作用。

所述的基于CAN總線(xiàn)控制的航空模擬飛行旋翼轉(zhuǎn)速表上電初始化后，通過(guò)儀表步進(jìn)電機(jī)機(jī)械限位結(jié)構(gòu)，使指針偏置到零位，然后從CAN總線(xiàn)上接收模擬飛行仿真計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的旋翼轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)控制印制電路板上的MCU解析CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)化為電平信號(hào)，并將信號(hào)傳輸?shù)絻x表步進(jìn)電機(jī)，儀表步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)指針旋轉(zhuǎn)到與主仿真計(jì)算機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位置。

所述的基于CAN總線(xiàn)控制的航空模擬飛行旋翼轉(zhuǎn)速表上電后，轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)導(dǎo)光板上發(fā)光，通過(guò)調(diào)整刻度盤(pán)內(nèi)嵌的光源配置，產(chǎn)生不同航空照明顏色的光線(xiàn)，為轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)提供對(duì)應(yīng)照明顏色的照明光源。

與原有常用的航空模擬飛行旋翼轉(zhuǎn)速表相比,本發(fā)明提供的基于CAN總線(xiàn)控制的航空模擬飛行旋翼轉(zhuǎn)速表至少存在以下優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)緊湊，外形與飛機(jī)上地磁感應(yīng)的旋翼轉(zhuǎn)速表真件外形尺寸一致；

2、采用CAN總線(xiàn)進(jìn)行控制和驅(qū)動(dòng)，通信速率1M/S,數(shù)據(jù)傳輸速率高，可靠性高；

3、采用導(dǎo)光板形式的轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)，發(fā)光均勻，能實(shí)現(xiàn)多種航空照明顏色，顯示效果好；

4、采用汽車(chē)儀表步進(jìn)電機(jī)作為角度轉(zhuǎn)動(dòng)執(zhí)行器，驅(qū)動(dòng)電流小，響應(yīng)速度快，噪聲低；

5、能夠作為整體的功能單元，獨(dú)立配置,滿(mǎn)足不同型號(hào)模擬飛行器的應(yīng)用需求。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明基于CAN總線(xiàn)控制的航空飛行模擬旋翼轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明基于CAN總線(xiàn)控制的航空飛行模擬旋翼轉(zhuǎn)速表的零件分解圖，

圖中：保護(hù)玻璃1、指針2、轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)3、表殼4、儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板5、儀表步進(jìn)電機(jī)6、螺桿7、驅(qū)動(dòng)控制印制電路板8、螺桿9、后罩安裝板10、后罩11、插座12。

圖3是本發(fā)明中實(shí)施例的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明基于CAN總線(xiàn)控制的航空模擬飛行旋翼轉(zhuǎn)速表包括表殼4、后罩11、保護(hù)玻璃1、儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板5、指針2、轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)3、儀表步進(jìn)電機(jī)6、第一螺桿7、第二螺桿10、驅(qū)動(dòng)控制印制電路板9。保護(hù)玻璃1與粘貼在表殼4上，用于保護(hù)儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)3安裝在表殼4上，并位于保護(hù)玻璃1下方，用于標(biāo)記和顯示旋翼轉(zhuǎn)速刻度。儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板安裝在表殼4上，并位于轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)3下方；儀表步進(jìn)電機(jī)安裝在儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板5上。指針2與儀表步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接，并位于轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)上方，用于指示旋翼轉(zhuǎn)速的刻度值。第一螺桿7一端安裝在儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板5上，另一端與驅(qū)動(dòng)控制印制電路板8連接。第二螺桿9一端固定在驅(qū)動(dòng)控制印制電路板8上，另一端與后罩安裝板10連接固定。后罩11安裝在后罩安裝板10上并與表殼4對(duì)接實(shí)現(xiàn)對(duì)各部件的封裝。

所述的儀表步進(jìn)電機(jī)為兩相四線(xiàn)制儀表步進(jìn)電機(jī)，內(nèi)置機(jī)械限位，角度轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為0～330°，為儀表的動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

后罩安裝板上還設(shè)置有與外部的電源及CAN控制信號(hào)總線(xiàn)連接的插座12。

所述的驅(qū)動(dòng)控制印制電路板采用內(nèi)置CAN總線(xiàn)控制器的C8051單片機(jī)作為主控芯片，并配置了CAN總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路以及儀表步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，用于收發(fā)及處理CAN總線(xiàn)信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)儀表步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行與控制指令對(duì)應(yīng)的步距。

所述的轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)為航空操控組件照明導(dǎo)光板，通過(guò)內(nèi)置的照明電路，為轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)表面的刻度字符提供照明光源，刻度盤(pán)的照明顏色通過(guò)調(diào)整刻度盤(pán)內(nèi)嵌的光源配置進(jìn)行轉(zhuǎn)換調(diào)整。

指針采用過(guò)盈方式安裝在儀表步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，用于顯示需要模擬的飛機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速。

另外，所述上表殼、下表殼、保護(hù)玻璃、儀表步進(jìn)電機(jī)安裝板、螺桿、驅(qū)動(dòng)控制印制電路板、殼體安裝板、插座為旋翼轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)件，主要起到安裝固定及保護(hù)作用。

圖3為本發(fā)明中實(shí)施例的工作流程圖。

本發(fā)明基于CAN總線(xiàn)控制的航空飛行模擬旋翼轉(zhuǎn)速表通過(guò)連接插座上電后，設(shè)備開(kāi)始初始化，通過(guò)儀表步進(jìn)電機(jī)機(jī)械限位結(jié)構(gòu)，使指針偏置到零位，然后從CAN總線(xiàn)上接收模擬飛行仿真計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的旋翼轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)控制印制電路板上的MCU解析CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)化為電平信號(hào)，并將信號(hào)傳輸?shù)絻x表步進(jìn)電機(jī)，儀表步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)指針旋轉(zhuǎn)到與主仿真計(jì)算機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位置。旋翼轉(zhuǎn)速表上電后，轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)導(dǎo)光板上發(fā)光，通過(guò)調(diào)整刻度盤(pán)內(nèi)嵌的光源配置，可產(chǎn)生不同航空照明顏色的光線(xiàn)，為轉(zhuǎn)速刻度盤(pán)提供對(duì)應(yīng)照明顏色的照明光源。

以上僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。