專利名稱：高空系留艇控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線遠(yuǎn)程控制技術(shù)及電子學(xué)領(lǐng)域，具體是一種高空系留艇控制裝置。
背景技術(shù)：
目前高空系留艇在高空實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用很普遍，但是體積超過4000立方米，放 飛高度超過5000米的很少，其控制裝置比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高空系留艇控制裝置。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下
高空系留艇控制裝置，包括有高空系留艇，高空系留艇通過吊架連接吊倉和 系留繩，所述的高空系留艇上有前副氣嚢、后副氣嚢、側(cè)翼氣嚢、尾翼氣囊，其 特征在于所述的前副氣嚢上安裝有前岡門、前鼓風(fēng)機(jī)，后副氣囊上安裝有后閥門、 后鼓風(fēng)機(jī)，尾翼氣嚢上安裝有尾翼鼓風(fēng)機(jī)，高空系留艇的艇體上安裝有氦氣閥門 與其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的吊架上安裝有傾斜傳感器和測風(fēng)儀，前、后副氣嚢、尾翼
氣嚢上分別安裝有壓力傳感器，吊倉內(nèi)安裝有單片機(jī)、計(jì)算機(jī)和溫度傳感器；所 述的壓力傳感器、傾斜傳感器、測風(fēng)儀、溫度傳感器的輸出信號(hào)分別經(jīng)過低通濾 波后接入到單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換輸入口 ，電源電壓信號(hào)經(jīng)過分壓后送入電壓跟隨器 后接入單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換輸入口 ，另有電流信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算放器放大后也送入單片 機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換輸入口；單片機(jī)的輸出信號(hào)接入到達(dá)林頓管，達(dá)林頓管分別輸出控 制信號(hào)接入到前鼓風(fēng)機(jī)、后鼓風(fēng)機(jī)、前閥門、后閥門、尾翼鼓風(fēng)機(jī)；有定時(shí)器為 驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供工作時(shí)鐘，單片機(jī)分別輸出信號(hào)控制三極管作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源開 關(guān)、氦氣閥門；單片機(jī)通過差分總線收發(fā)器與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。
本發(fā)明首先把安裝在系留艇上的傾斜傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、測 風(fēng)儀的模擬信號(hào)以及電流、電壓等模擬信號(hào)經(jīng)過低通濾波器后送往單片機(jī)的A/D 轉(zhuǎn)換口 ，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后通過485串口將各項(xiàng)參數(shù)發(fā)到吊倉內(nèi)計(jì)算機(jī)，然后吊 倉內(nèi)計(jì)算機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)將參數(shù)發(fā)回地面計(jì)算機(jī)；地面計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)做出分
析判斷后，發(fā)出控制指令給吊倉內(nèi)計(jì)算機(jī)，吊倉內(nèi)計(jì)算機(jī)再發(fā)給控制盒內(nèi)的單片 機(jī)，最后由單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電路來控制前副氣嚢鼓風(fēng)機(jī)、后副氣囊鼓風(fēng)機(jī)、尾翼 鼓風(fēng)機(jī)、前副氣嚢閥門、后副氣囊閥門、氦氣閥門(氦氣閥門只有當(dāng)出現(xiàn)緊急情 況，比如系留繩斷了時(shí)才打開)。當(dāng)?shù)孛嬗?jì)算機(jī)與吊倉內(nèi)計(jì)算機(jī)或者吊倉內(nèi)計(jì)算 機(jī)與單片機(jī)通信失效時(shí)，系留艇各個(gè)功能電路的控制便直接由單片機(jī)根據(jù)采集到 的傳感器信號(hào)做出判斷來自動(dòng)控制。
地面計(jì)算機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)與高空吊倉內(nèi)計(jì)算機(jī)相互通信，吊倉內(nèi)計(jì)算機(jī)再通 過485串口與吊架上控制盒內(nèi)的單片機(jī)相互通信。


圖1是系留艇結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的電原理圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖。
高空系留艇控制裝置，包括有高空系留艇1,高空系留艇通過吊架連接吊倉 和系留繩，所述的高空系留艇上有前副氣嚢、后副氣嚢、側(cè)翼、尾翼氣囊，前副 氣囊上安裝有前閥門、前鼓風(fēng)機(jī)，后副氣囊上安裝有后閥門、后鼓風(fēng)機(jī)，尾翼氣 囊上安裝有尾翼鼓風(fēng)機(jī)，高空系留艇的艇體上安裝有氦氣閥門與其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所 述的吊架上安裝有傾斜傳感器和測風(fēng)^f義，前、后副氣囊、尾翼氣囊上分別安裝有 壓力傳感器，吊倉內(nèi)安裝有單片機(jī)、計(jì)算機(jī)和溫度傳感器。
圖2中Ul為傾斜傳感器；U2為運(yùn)算放大器；U4為microchip公司的 PIC16F877A單片機(jī)；U5為555定時(shí)器；U6為78L05三端穩(wěn)壓器；U7為RS-485 差分總線收發(fā)器SN65LBC184; U8為達(dá)林頓管MC1413; Ql為大功率三極管TP127; 無線網(wǎng)橋采用美國Axelwave電信級(jí)室外型無線網(wǎng)橋；壓力傳感器采用了三個(gè) PT201型壓力變送器；測風(fēng)儀用美國R.M. YOUNG 7>司的MODEL 05103V WIND MONITOR;步進(jìn)電機(jī)采用海頓直線步進(jìn)電機(jī)。
前副氣嚢的壓力傳感器的^f莫擬信號(hào)經(jīng)過Rl與C2組成的RC濾波網(wǎng)絡(luò)后，再 經(jīng)R2限流送入單片機(jī)的第二腳RAO 口；后副氣嚢的壓力傳感器的模擬信號(hào)經(jīng)過 R3與C3組成的RC濾波網(wǎng)絡(luò)后，再經(jīng)R4限流送入單片機(jī)的第三腳RA1 口 ；尾翼 氣囊的壓力傳感器的模擬信號(hào)經(jīng)過R6與C4組成的RC濾波網(wǎng)絡(luò)后再經(jīng)R7限流送
入單片機(jī)的第四腳RA2 口；測風(fēng)儀輸出的風(fēng)速的模擬信號(hào)經(jīng)過R8與C5組成的 RC濾波網(wǎng)絡(luò)后再經(jīng)R9限流送入單片機(jī)的第五腳RA3 口 ；測風(fēng)儀輸出的風(fēng)向的模 擬信號(hào)經(jīng)過R10與C6組成的RC濾波網(wǎng)絡(luò)后再經(jīng)Rll限流送入單片機(jī)的第六腳 RA5 口 ；傾斜傳感器的模擬信號(hào)經(jīng)過R13與C8組成的RC濾波網(wǎng)絡(luò)后再經(jīng)R14限 流送入單片機(jī)的第八腳REO 口；電源電壓經(jīng)過R16與R19分壓后送入由運(yùn)算放大 器構(gòu)成的電壓跟隨器后再經(jīng)R18限流送入單片機(jī)的第9腳RE1 口；電流值信號(hào)經(jīng) 過運(yùn)算放大器放大后再經(jīng)R21限流送入單片機(jī)的第10腳RE2 口； RAO、 RA1、 RA2、 RA3、 RA5、 REO、 RE1、 RE2為單片沖幾的A/D轉(zhuǎn)換輸入口 。
用單片機(jī)的第19腳RD0 口經(jīng)過R29接入達(dá)林頓管MC1413的第7腳控制它的 (MC1413)第七路作為前副氣囊的前鼓風(fēng)機(jī)的開關(guān)控制信號(hào)；用單片機(jī)的第20 腳RD1 口經(jīng)過R30接入達(dá)林頓管MC1413的第6腳控制它的第6路作為后副氣嚢 的后鼓風(fēng)機(jī)的開關(guān)控制信號(hào)；用單片機(jī)的第21腳RD2 口經(jīng)過R31接入達(dá)林頓管 MC1413的第5腳控制它的第5路作為打開前副氣嚢的前閥門的控制信號(hào)；用單 片機(jī)的第22腳RD3 口經(jīng)過R32接入達(dá)林頓管MC1413的第4腳控制它的第4路作 為關(guān)閉前副氣囊的前閥門的控制信號(hào)；用單片機(jī)的第27腳RD4 口經(jīng)過R33接入 達(dá)林頓管MC1413的第3腳控制它的第3路作為打開后副氣囊的后閥門的控制信 號(hào)；用單片機(jī)的第28腳RD5 口經(jīng)過R34接入達(dá)林頓管MC1413的第2腳控制它的 第2路作為關(guān)閉后副氣嚢的后岡門的控制信號(hào)；用單片機(jī)的第29腳RD6 口經(jīng)過 R35接入達(dá)林頓管MC1413的第1腳控制它的第1路作為尾翼鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)的控制 信號(hào)。
用定時(shí)器NE555做一個(gè)震蕩器為步進(jìn)電機(jī)提供工作時(shí)鐘；用單片機(jī)的第30 腳RD7 口控制Ql (為大功率三極管TP127)作為步進(jìn)電機(jī)的電源開關(guān)；J4為氦 氣閥門控制輸出口。
單片沖幾的第26腳與SN65LBC184的第1腳連接，單片機(jī)的第24腳與 SN65LBC184的第4腳連接作為串口通信線；單片機(jī)的第25腳與SN65LBC184的 第2、 3腳連接作為串口的收發(fā)控制線；R39為匹配電阻；J4為單片機(jī)與計(jì)算 機(jī)的通信接口。
權(quán)利要求
1、高空系留艇控制裝置，包括有高空系留艇，高空系留艇通過吊架連接吊倉和系留繩，所述的高空系留艇上有前副氣囊、后副氣囊、側(cè)翼氣囊、尾翼氣囊，其特征在于所述的前副氣囊上安裝有前閥門、前鼓風(fēng)機(jī)，后副氣囊上安裝有后閥門、后鼓風(fēng)機(jī)，尾翼氣囊上安裝有尾翼鼓風(fēng)機(jī)，高空系留艇的艇體上安裝有氦氣閥門與其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的吊架上安裝有傾斜傳感器和測風(fēng)儀，前、后副氣囊、尾翼氣囊上分別安裝有壓力傳感器，吊倉內(nèi)安裝有單片機(jī)、計(jì)算機(jī)和溫度傳感器；所述的壓力傳感器、傾斜傳感器、測風(fēng)儀、溫度傳感器的輸出信號(hào)分別經(jīng)過低通濾波后接入到單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換輸入口，電源電壓信號(hào)經(jīng)過分壓后送入電壓跟隨器后接入單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換輸入口，另有電流信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算放器放大后也送入單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換輸入口；單片機(jī)的輸出信號(hào)接入到達(dá)林頓管，達(dá)林頓管分別輸出控制信號(hào)接入到前鼓風(fēng)機(jī)、后鼓風(fēng)機(jī)、前閥門、后閥門、尾翼鼓風(fēng)機(jī)；有定時(shí)器為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供工作時(shí)鐘，單片機(jī)分別輸出信號(hào)控制三極管作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源開關(guān)、氦氣閥門；單片機(jī)通過差分總線收發(fā)器與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。
全文摘要
本發(fā)明是一種高空系留艇控制裝置，包括有高空系留艇1，高空系留艇通過吊架連接吊倉和系留繩，所述的高空系留艇上有前副氣囊、后副氣囊、側(cè)翼、尾翼氣囊，前副氣囊上安裝有前閥門、前鼓風(fēng)機(jī)，后副氣囊上安裝有后閥門、后鼓風(fēng)機(jī)，尾翼氣囊上安裝有尾翼鼓風(fēng)機(jī)，高空系留艇的艇體上安裝有氦氣閥門與其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的吊架上安裝有傾斜傳感器和測風(fēng)儀，前、后副氣囊、尾翼氣囊上分別安裝有壓力傳感器，吊倉內(nèi)安裝有單片機(jī)、計(jì)算機(jī)和溫度傳感器。本發(fā)明適合于高空飛艇控制，準(zhǔn)確性高。
文檔編號(hào)G05D1/08GK101183267SQ20071019127
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者楓 何, 侯再紅, 毅 吳, 譚逢富 申請人:中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所