基于MSP430單片機(jī)批量航空斷路器測試系統(tǒng)的開發(fā)

王 堅

（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)批量航空斷路器測試系統(tǒng)的開發(fā)

王 堅

（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）

針對傳統(tǒng)航空斷路器測試方法落后和效率低下的問題，本文提出一種基于MSP430F149單片機(jī)的智能測試系統(tǒng)解決方案，對測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件編程進(jìn)行詳細(xì)的分析。實驗結(jié)果表明，該測試系統(tǒng)實現(xiàn)了批量航空斷路器的同時檢測，極大的提高了日常工作效率。

單片機(jī)；航空斷路器；測試系統(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越復(fù)雜，為了在線路出現(xiàn)故障時，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)計當(dāng)中。而傳統(tǒng)的檢測方法也無法再適應(yīng)大批量飛機(jī)的生產(chǎn)和裝配的要求，急需能同時批量航空斷路器的檢測手段和方法。

單片機(jī)以速度快、功能強(qiáng)、存儲量大、軟件豐富、輸入/輸出設(shè)備齊全為主要特點，正越來越廣泛的應(yīng)用在航空測試領(lǐng)域當(dāng)中。因此，本文提出基于MSP430F149單片機(jī)的檢測方案，能同時有效而準(zhǔn)確的檢測多個航空斷路器的工作狀態(tài)，并記錄其工作時間。

1 測試系統(tǒng)的硬件的設(shè)計

測試系統(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試航空斷路器的電流。其中DC28V用于驅(qū)動接觸器，使得接觸器能夠正常的工作；DC12V用于驅(qū)動液晶顯示器和繼電器；而DC3.3V則用于驅(qū)動MSP430F149單片機(jī)和相關(guān)芯片。

接觸器模塊部分則是由20個能通過大電流觸點的接觸器組成。在測試過程中，航空斷路器是串接在一條線路當(dāng)中，在線路通過2倍的整定值時，航空斷路器應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)斷開，此時與航空斷路器并聯(lián)的接觸器觸點吸合，這就保證了線路的導(dǎo)通，線路上的其他航空斷路器將會繼續(xù)測試的過程，直至線路上的所有航空斷路器全部斷開。所以該測試系統(tǒng)一次可檢測20個航空斷路器。

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，它在通電瞬間開始計時，同時接收信號并發(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，并將信號發(fā)送到單片機(jī)對應(yīng)管腳上，而單片機(jī)將根據(jù)對應(yīng)管腳的信號記錄對應(yīng)時間并發(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)送來的指令，控制繼電器的接通和斷開。

液晶顯示模塊作為系統(tǒng)的輸出裝置，用來顯示單片機(jī)記錄的時間。它根據(jù)單片機(jī)發(fā)送來指令，將位置與時間信息顯示并記錄在液晶屏上，并與測試者的觀察和記錄。

繼電器模塊由20個繼電器組成，是控制環(huán)節(jié)中的放大裝置。它根據(jù)光電耦合器發(fā)送的信號接通和斷開通往接觸器的DV28V電源，完成單片機(jī)對接觸器的間接控制。

2 測試系統(tǒng)的軟件的設(shè)計

測試系統(tǒng)的軟件在IAR Embedded Workbench環(huán)境下，使用C語言編寫。流程圖如圖1所示。

測試系統(tǒng)在運行前，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，軟件自動運行，檢測電路中斷路器是否斷開。當(dāng)有航空斷路器斷開時，將航空斷路器的通電時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，測試結(jié)束。

圖1 程序流程圖

3 實驗

將被測航空斷路器與測試系統(tǒng)連接后，能達(dá)到批量測試目的，并采用單片機(jī)計時，測試時間精度滿足實驗要求。

4 結(jié)束語

以MSP430F149單片機(jī)為核心的航空斷路器測試系統(tǒng)，改變了以往單一產(chǎn)品的測試方式，在提高測試的精度的同時縮短了測試時間，提高了工作效率，滿足了企業(yè)日益擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和提高勞動生產(chǎn)率的需要；且測試設(shè)備控制簡單、性能可靠，為進(jìn)一步在線檢測奠定了基礎(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[J].四川理工學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2010（05）.

[3]鄭國榮，李雪龍.基于MSP430的倒計時交通信號控制器設(shè)計[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013（23）.

王堅（1977—），男 ，山西太原人，航空電氣技術(shù)員。