本發(fā)明屬于航空模擬技術(shù)，具體涉及一種基于CAN總線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)用于飛機駕駛培訓，可大大提高飛機駕駛培訓的飛行安全以及培訓效果，并極大減少了真實飛行培訓的成本。為保證培訓效果，地面飛行模擬訓練器需要盡量和真實飛機在空中飛行的狀態(tài)一致，而由于真實飛機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)備的動力源或信號源直接進行驅(qū)動，而地面的仿真飛行難以復制同樣的條件，因此要保證與真實飛行的一致性，飛行模擬訓練器需要通過改進儀表的驅(qū)動方式和控制方式，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)步進電機作為動力源，光電開關(guān)作為位置傳感器，存在結(jié)構(gòu)尺寸偏大，機械噪音大的缺點。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)實現(xiàn)要素：

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

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

所述的儀表步進電機6為兩相四線制儀表步進電機，內(nèi)置機械限位，角度轉(zhuǎn)動范圍為0～330°。

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

所述的驅(qū)動控制印制電路板9采用內(nèi)置CAN總線控制器的C8051單片機作為主控芯片，并配置了CAN總線驅(qū)動電路以及儀表步進電機驅(qū)動電路。

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

指針2采用過盈方式安裝在儀表步進電機6的轉(zhuǎn)軸上。

上表殼、下表殼、保護玻璃、儀表步進電機安裝板、螺桿、驅(qū)動控制印制電路板、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作用。

所述的基于CAN總線控制的航空模擬飛行旋翼轉(zhuǎn)速表上電初始化后，通過儀表步進電機機械限位結(jié)構(gòu)，使指針偏置到零位，然后從CAN總線上接收模擬飛行仿真計算機發(fā)來的旋翼轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，驅(qū)動控制印制電路板上的MCU解析CAN總線數(shù)據(jù)，通過步進電機驅(qū)動電路轉(zhuǎn)化為電平信號，并將信號傳輸?shù)絻x表步進電機，儀表步進電機帶動指針旋轉(zhuǎn)到與主仿真計算機旋翼轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)對應(yīng)的位置。

所述的基于CAN總線控制的航空模擬飛行旋翼轉(zhuǎn)速表上電后，轉(zhuǎn)速刻度盤導光板上發(fā)光，通過調(diào)整刻度盤內(nèi)嵌的光源配置，產(chǎn)生不同航空照明顏色的光線，為轉(zhuǎn)速刻度盤提供對應(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總線控制的航空模擬飛行旋翼轉(zhuǎn)速表至少存在以下優(yōu)點：

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

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

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

4、采用汽車儀表步進電機作為角度轉(zhuǎn)動執(zhí)行器，驅(qū)動電流小，響應(yīng)速度快，噪聲低；

5、能夠作為整體的功能單元，獨立配置,滿足不同型號模擬飛行器的應(yīng)用需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于CAN總線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：保護玻璃1、指針2、轉(zhuǎn)速刻度盤3、表殼4、儀表步進電機安裝板5、儀表步進電機6、螺桿7、驅(qū)動控制印制電路板8、螺桿9、后罩安裝板10、后罩11、插座12。

圖3是本發(fā)明中實施例的工作流程圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明基于CAN總線控制的航空模擬飛行旋翼轉(zhuǎn)速表包括表殼4、后罩11、保護玻璃1、儀表步進電機安裝板5、指針2、轉(zhuǎn)速刻度盤3、儀表步進電機6、第一螺桿7、第二螺桿10、驅(qū)動控制印制電路板9。保護玻璃1與粘貼在表殼4上，用于保護儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)速刻度盤3安裝在表殼4上，并位于保護玻璃1下方，用于標記和顯示旋翼轉(zhuǎn)速刻度。儀表步進電機安裝板安裝在表殼4上，并位于轉(zhuǎn)速刻度盤3下方；儀表步進電機安裝在儀表步進電機安裝板5上。指針2與儀表步進電機轉(zhuǎn)軸連接，并位于轉(zhuǎn)速刻度盤上方，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電機安裝板5上，另一端與驅(qū)動控制印制電路板8連接。第二螺桿9一端固定在驅(qū)動控制印制電路板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對接實現(xiàn)對各部件的封裝。

所述的儀表步進電機為兩相四線制儀表步進電機，內(nèi)置機械限位，角度轉(zhuǎn)動范圍為0～330°，為儀表的動作執(zhí)行機構(gòu)。

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

所述的驅(qū)動控制印制電路板采用內(nèi)置CAN總線控制器的C8051單片機作為主控芯片，并配置了CAN總線驅(qū)動電路以及儀表步進電機驅(qū)動電路，用于收發(fā)及處理CAN總線信號，并驅(qū)動儀表步進電機執(zhí)行與控制指令對應(yīng)的步距。

所述的轉(zhuǎn)速刻度盤為航空操控組件照明導光板，通過內(nèi)置的照明電路，為轉(zhuǎn)速刻度盤表面的刻度字符提供照明光源，刻度盤的照明顏色通過調(diào)整刻度盤內(nèi)嵌的光源配置進行轉(zhuǎn)換調(diào)整。

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

另外，所述上表殼、下表殼、保護玻璃、儀表步進電機安裝板、螺桿、驅(qū)動控制印制電路板、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作用。

圖3為本發(fā)明中實施例的工作流程圖。

本發(fā)明基于CAN總線控制的航空飛行模擬旋翼轉(zhuǎn)速表通過連接插座上電后，設(shè)備開始初始化，通過儀表步進電機機械限位結(jié)構(gòu)，使指針偏置到零位，然后從CAN總線上接收模擬飛行仿真計算機發(fā)來的旋翼轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，驅(qū)動控制印制電路板上的MCU解析CAN總線數(shù)據(jù)，通過步進電機驅(qū)動電路轉(zhuǎn)化為電平信號，并將信號傳輸?shù)絻x表步進電機，儀表步進電機帶動指針旋轉(zhuǎn)到與主仿真計算機旋翼轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)對應(yīng)的位置。旋翼轉(zhuǎn)速表上電后，轉(zhuǎn)速刻度盤導光板上發(fā)光，通過調(diào)整刻度盤內(nèi)嵌的光源配置，可產(chǎn)生不同航空照明顏色的光線，為轉(zhuǎn)速刻度盤提供對應(yīng)照明顏色的照明光源。

以上僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，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，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。