基于AT89S52的机载电气盒测试仪的设计

　　1 引言

　　飞机起飞前通常由地面电源向飞机机载设备供电，起飞后则由飞机发动机带动发电机发电为机载设备供电。供电电网的质量直接关系到机载设备寿命及飞行安全，而机载电气盒主要实时监控飞机发电机网络或地面电源网络的电压、频率、差动电流、相序等参数。无论是飞机起飞前的地面电源还是起飞后的发电机电网，一旦出现过压、过过压、欠压、欠频、欠欠频、超频、超超频、逆序和差动故障时，必须在延迟时间内自动断开发电机或地面电源，采用后备电源向飞机供电，从而有效保护机载设备和飞行安全。本文提出一种采用AT89S52单片机设计的机载电气盒测试仪，该测试仪可测试机载电气盒的保护功能，测量延迟保护时间。

　　2 系统组成与工作原理

　　该机载电气盒测试仪硬件设计是由AT89S52单片机、显示模块、系统复位模块、时钟振荡模块、电源模块、计时模块、测试选择模块和接口电路组成(图1)，其程控电源的电压、频率、相位、相序均可调，模拟地面电源或发电机电网的电源故障。该系统的工作原理：当供电电网出现故障，接口电路发出一个控制信号将出现故障的电源引入电气盒，同时接口电路给单片机一个信号，当单片机收到该信号后，控制计时模块开始计时，显示模块显示过压、过过压、欠压、欠频、欠欠频、超频、超超频、逆序和差动等故障的具体故障项;经过一段时间后，电气盒发出一个控制信号，切断电网向机载设备的供电，同时该控制信号进入接口电路，接口电路控制计时器停止计时;读取计时模块时间，判断该时间是否在系统允许范围内，若不在允许范围内或机载电气盒未发出计时停止信号(切断电网向机载设备供电的控制信号)，则不能实现电气盒的该项故障监控及保护功能，说明电气盒出现故障。

　　3.1 AT89S52单片机

　　AT89S52单片机是一款低功耗，高性能CMOS 8位微控制器，片内有8 KB系统可编程flash的闪速存储器，256字节内部RAM，32条I/O端口线，看门狗定时(WDT)，2个数据指针，3个16位定时，计数器，一个 6向量2级中断结构，一个全双工串行通信口，片内晶体振荡器及时钟电路。AT89S52强大的功能可满足该测试仪的设计要求。

　　3.2 系统复位、时钟振荡模块

　　系统复位模块由S1、R1、R2和C3组成，其中S1为复位按钮，C3为电解电容，R1、R2为精密电阻;而时钟振荡模块由晶振Y1、C1和C2组成。

　　3.3 显示模块

　　图2中9个LED发光二极管用于显示电气盒正在测试具体故障。74LS154为4-16译码器，选通引脚G1、G2接地，A，B，C，D依次接单片机P1.0，P1.1，P1.2和P1. 3，通过向AT89S52的P1口写相应的数据决定译码器选通的具体通道，译码器的输出经2片TTL7404非门反向后驱动三极管，点亮相应的LED。当向P1口的低4位依次写入0～8时，译码器输出经非门反向后驱动三极管，分别点亮欠压指示灯、过压指示灯、过过压指示灯、欠频指示灯、欠欠频指示灯、超频指示灯、超超频指示灯、逆序指示灯和差动指示灯。当P1口输入均为高电平时，所有指示灯都熄灭。