基于單片機(jī)控制的智能航空機(jī)務(wù)維修工具箱設(shè)計

尹朝輝

摘 要：以STC89C52單片機(jī)為控制核心，設(shè)計了一種既能對工具放置不到位進(jìn)行檢測，同時還能對丟失工具進(jìn)行報警的智能航空機(jī)務(wù)維修工具箱，對于減輕維修人員的工作壓力，提高工作效率有著較高的實用價值。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；智能航空機(jī)務(wù)維修工具箱；無線收發(fā)模塊；聲光報警

中圖分類號：V267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）05-0066-02

Design of Intelligent Aviation Maintenance Toolkit Based on SCM Control

YIN Zhaohui

（Zhengzhou Xinzheng International Airport Limited Company，Zhengzhou Henan 451150）

Abstract： The STC89C52 single chip microcomputer as the control core， we designed a kind of can not only to test the tool place not in the position， but also alarming for lost tools intelligent aviation maintenance toolkit. To reduce the working pressure of maintenance ， improve the work efficiency has a high practical value.

Keywords： single chip microcomputer；intelligent aviation maintenance toolkit；wireless transceiver module；sound and light alarm

隨著我國科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，諸多航空公司紛紛引進(jìn)采用新技術(shù)的飛機(jī)，使飛機(jī)的可靠性和安全性有了較大提高。但在航空事業(yè)大發(fā)展背景下，航空安全依然是最為重要的問題。目前，我國航空維修還主要依賴人力，在維修過程中，維修人員容易受一些因素的影響導(dǎo)致出現(xiàn)差錯。在航線維修中，尤其是在凌晨1點(diǎn)到3點(diǎn)鐘這段時間內(nèi)，人的大腦和精力處于最低點(diǎn)，這種狀態(tài)下最容易發(fā)生“錯、忘、漏”等人為差錯。此外，機(jī)務(wù)維修工具的管理也是誘發(fā)這些差錯的關(guān)鍵因素?？鬃釉唬骸肮び破涫卤叵壤淦??！庇纱丝梢姡O(shè)計一種智能化的維修工具箱尤為重要。

1 系統(tǒng)功能描述

為了防止因工具遺失而造成不良后果，本文設(shè)計了一種具有可靠雙保險報警提醒功能的工具箱。第一種報警提醒功能是：當(dāng)完成維修工作后，工具沒有全部按規(guī)定位置放入工具箱而直接關(guān)閉箱蓋時，會自動發(fā)出聲光報警，提醒維修人員工具回收不齊全；第二種報警提醒功能是：當(dāng)工具遺失（即工具和工具箱之間的距離超出控制范圍）時，也會自動發(fā)出聲光報警[1]。為實現(xiàn)上述功能，本系統(tǒng)包括母系統(tǒng)和子系統(tǒng)兩部分，各部分結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

母系統(tǒng)安裝在工具箱內(nèi)，子系統(tǒng)跟隨工具移動。在工具箱蓋處于關(guān)閉狀態(tài)時，系統(tǒng)電源開關(guān)自動打開，系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，這時母系統(tǒng)進(jìn)行兩方面的工作：①通過工具檢測模塊，檢測工具是否放置到位，若未放置到位則啟動聲光報警；②通過無線發(fā)送模塊A，每隔20s向外發(fā)送一次信號，子系統(tǒng)的無線接收模塊A在收到母系統(tǒng)無線發(fā)送模塊A的信號后，通過無線發(fā)送模塊B向母系統(tǒng)反饋“應(yīng)答”信號，當(dāng)母系統(tǒng)收到“應(yīng)答”信號后，即可確認(rèn)工具（即子系統(tǒng)）在可控制范圍內(nèi)。若母系統(tǒng)連續(xù)3次未收到子系統(tǒng)的“應(yīng)答”信號，則判斷工具遺失，啟動聲光報警[2]。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

該設(shè)計的硬件部分包括控制模塊、工具檢測模塊、無線收發(fā)模塊和報警模塊4部分。

2.1 控制模塊設(shè)計

該設(shè)計中的控制模塊采用性能穩(wěn)定的單片機(jī)作為控制核心。單片機(jī)的種類較多，其中STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程、可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能單片機(jī)，其具有單片機(jī)的各種操作指令和強(qiáng)大的控制功能，能滿足本設(shè)計需求。此外，STC89C52單片機(jī)價格十分便宜，因此選擇STC89C52型單片機(jī)為控制核心。

2.2 工具檢測模塊

在每個工具卡槽底部安裝一個常閉式鍵開關(guān)，所有鍵開關(guān)的一端連接到一起共同接地，另一端分別通過上拉電阻接單片機(jī)的端口。當(dāng)工具放入卡槽內(nèi)，則鍵開關(guān)斷開，單片機(jī)的該引腳輸入為高電平，否則輸入為低電平。

2.3 無線收發(fā)模塊

無線收發(fā)模塊采用低功耗、低價位的通用編碼解碼芯片PT2262/PT2272。PT2262/PT2272最多可有12位（A0-A11）三態(tài)地址端管腳（懸空，接高電平，接低電平），任意組合可提供531441地址碼，PT2262最多可有6位（D0-D5）數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時，相應(yīng)的數(shù)據(jù)引腳輸出高電平。由于本系統(tǒng)中發(fā)射和接收只用于傳送“應(yīng)、答”信號，故無線發(fā)送模塊A、B分別只用一個數(shù)據(jù)輸入引腳和單片機(jī)連接[3]。

2.4 報警模塊

當(dāng)母系統(tǒng)檢測到工具沒有放置到位或工具遺失時，則需要發(fā)出警示信號，報警電路如圖2所示。當(dāng)需要報警時，周期性的脈沖信號從單片機(jī)P2.0引腳輸出，PNP型的三極管Q1斷續(xù)導(dǎo)通截止，蜂鳴器報警；同時，由VCC、R2、D1和P2.0構(gòu)成的發(fā)光回路斷續(xù)導(dǎo)通，使發(fā)光二極管D1閃爍，發(fā)出視覺上的警示[4]。

3 軟件系統(tǒng)設(shè)計

由于本系統(tǒng)的硬件組成包括子系統(tǒng)和母系統(tǒng)兩部分，所以軟件系統(tǒng)也應(yīng)該包括兩部分。為了優(yōu)化系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)，采用模塊化程序結(jié)構(gòu)，母系統(tǒng)的軟件包括4個模塊，分別是主程序、報警子程序、定時器和外部中斷INT0的中斷服務(wù)程序。主程序的主要功能是實現(xiàn)系統(tǒng)初始化、檢測工具放置到位開關(guān)狀態(tài)等；定時器中斷服務(wù)程序的功能是利用硬件定時和軟件計數(shù)相結(jié)合的方式定時20s，每當(dāng)定時時間到，則通過單片機(jī)的引腳控制無線發(fā)送模塊A發(fā)送“問”的信號；外部中斷INT0的中斷服務(wù)程序的功能是接收子系統(tǒng)發(fā)送來的“答”信號，若系統(tǒng)發(fā)出一“問”，能收到一“答”，表明工具在可控范圍內(nèi)，否則，當(dāng)連續(xù)三次未收到“答”信號時，調(diào)用報警子程序（需要注意的是：報警程序需要硬件才能復(fù)位）[5]。

4 結(jié)語

本系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為控制核心，以常閉式鍵開關(guān)作為工具檢測器件，以通用編碼解碼芯片PT2262/PT2272作為無線電收發(fā)模塊，解決了多種情況下引起的工具丟失問題。同時，采用聲光報警進(jìn)行提醒，有效提高了機(jī)務(wù)維修人員清點(diǎn)工具的效率，對保護(hù)航空安全起到了一定作用。經(jīng)測試，本系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，成本低廉，安裝方便，有較高的實用價值。

參考文獻(xiàn)：

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[3]丁慶哲.基于單片機(jī)的智能火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)計[J].黑龍江科技信息，2016（9）：91.

[4]李從宏.一種針對PT2262編碼芯片的編碼軟件設(shè)計[J].南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013（2）：50-52.

[5]趙亞麗.基于單片機(jī)和PT2262/2272的電源控制系統(tǒng)[J].裝備制造技術(shù)，2016（9）：210-212.