本文關(guān)鍵詞：基于航空記錄儀的信號處理電路設(shè)計

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【摘要】：航空記錄儀作為記錄飛機(jī)飛行狀態(tài)參數(shù)的專用機(jī)載設(shè)備,能夠為飛機(jī)的日常安全維護(hù)、事故原因判定提供全面、客觀的數(shù)據(jù)。信號處理電路是航空記錄儀內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)年P(guān)鍵,它對保障航空記錄儀的正常工作,進(jìn)而提高航空飛行的安全水平都具有重要的意義。本文以地面驗證航空記錄儀電氣特性為背景,提出了一種簡便、靈活、低成本的信號處理電路設(shè)計理念。首先,根據(jù)電路設(shè)計要求,綜合考慮其性能、成本及實現(xiàn)周期等因素給出了基于航空記錄儀的信號處理電路的總體設(shè)計方案,并通過方案論證確定了硬件電路主要器件的選型。然后詳細(xì)論述了系統(tǒng)電路的硬件及軟件設(shè)計過程。硬件電路以AVR單片機(jī)為核心,實現(xiàn)對其前端采集電路、通道選擇電路、信號放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、串行通信電路、ARINC429數(shù)據(jù)收發(fā)電路、CPLD最小系統(tǒng)電路以及電源電路等功能電路的電路圖和PCB設(shè)計；應(yīng)用軟件設(shè)計主要是完成單片機(jī)控制軟件、地址譯碼軟件以及上位機(jī)界面的設(shè)計,其中,單片機(jī)控制軟件用于控制整個電路實現(xiàn)信號采集、處理及傳輸過程,地址譯碼軟件用于實現(xiàn)CPLD對外圍設(shè)備的選通邏輯的管理,上位機(jī)界面則用于在PC機(jī)上實時查看數(shù)據(jù)處理過程。最后對系統(tǒng)電路進(jìn)行了調(diào)試和測試,并歸納總結(jié)了系統(tǒng)調(diào)試中遇到的問題及相應(yīng)的解決措施。測試結(jié)果顯示,該信號處理電路的設(shè)計達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)要求。本文設(shè)計的信號處理電路具有成本低、抗干擾能力強(qiáng)、易升級的優(yōu)點,能夠為地面驗證航空記錄儀電氣特性提供很好的支持。
【關(guān)鍵詞】：航空記錄儀 信號采集 PCB設(shè)計 軟件設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V241.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 論文背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文主要工作11-13
• 第二章 信號處理電路總體設(shè)計13-19
• 2.1 總體需求分析13
• 2.1.1 功能需求13
• 2.1.2 性能指標(biāo)13
• 2.2 總體設(shè)計方案13-14
• 2.3 方案論證14-19
• 第三章 信號處理電路設(shè)計19-41
• 3.1 功能電路設(shè)計19-30
• 3.1.1 前端采集電路的設(shè)計19-20
• 3.1.2 通道選擇電路的設(shè)計20-22
• 3.1.3 信號放大電路的設(shè)計22
• 3.1.4 A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計22-24
• 3.1.5 串行通信電路的設(shè)計24
• 3.1.6 ARINC429數(shù)據(jù)收發(fā)電路的設(shè)計24-26
• 3.1.7 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路的設(shè)計26-28
• 3.1.8 CPLD最小系統(tǒng)電路的設(shè)計28-29
• 3.1.9 電源電路的設(shè)計29-30
• 3.2 PCB設(shè)計30-40
• 3.2.1 設(shè)計軟件及流程30
• 3.2.2 PCB設(shè)計規(guī)范30-32
• 3.2.3 元器件標(biāo)識設(shè)計32-35
• 3.2.4 孔設(shè)計35
• 3.2.5 焊盤設(shè)計35-36
• 3.2.6 PCB布局36-37
• 3.2.7 PCB布線37-39
• 3.2.8 抗干擾設(shè)計39-40
• 3.3 遇到的問題及解決措施40-41
• 第四章 信號處理電路應(yīng)用軟件設(shè)計41-57
• 4.1 單片機(jī)控制軟件設(shè)計41-49
• 4.1.1 開發(fā)環(huán)境41-43
• 4.1.2 軟件功能模塊43-44
• 4.1.3 程序設(shè)計44-49
• 4.2 地址譯碼軟件設(shè)計49-53
• 4.2.1 開發(fā)環(huán)境49-50
• 4.2.2 程序設(shè)計50-53
• 4.3 上位機(jī)界面軟件設(shè)計53-56
• 4.3.1 開發(fā)環(huán)境53-54
• 4.3.2 程序設(shè)計54-56
• 4.4 遇到的問題及解決措施56-57
• 第五章 電路調(diào)試與測試57-71
• 5.1 電路調(diào)試57-61
• 5.1.1 電源調(diào)試58
• 5.1.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)調(diào)試58-59
• 5.1.3 CPLD最小系統(tǒng)調(diào)試59
• 5.1.4 通道選擇電路調(diào)試59
• 5.1.5 信號放大電路調(diào)試59
• 5.1.6 A/D轉(zhuǎn)換電路調(diào)試59-60
• 5.1.7 串行通信電路調(diào)試60
• 5.1.8 ARINC429數(shù)據(jù)收發(fā)電路調(diào)試60-61
• 5.2 電路測試61-66
• 5.2.1 測試環(huán)境的建立61-62
• 5.2.2 測試方案62
• 5.2.3 測試62-66
• 5.3 測試結(jié)果66-69
• 5.4 測試結(jié)果分析69-71
• 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 鄭麗娜;翟林培;李清軍;;RS-232/ARINC429接口轉(zhuǎn)換電路設(shè)計[J];計算機(jī)測量與控制;2007年05期

2 金海平;刁節(jié)濤;;基于FPGA和CPCI的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件電路設(shè)計[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2013年04期

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本文編號：1124573