助航燈故障檢測(cè)電力線載波通訊AT89C51單片機(jī)ST7538

1、基于電力線載波通信技術(shù)的民航助航燈故障檢測(cè)系統(tǒng)【關(guān)鍵詞】 助航燈; 故障檢測(cè); 電力線載波通訊; AT89C51單片機(jī); ST7538Q載波芯片; 【英文關(guān)鍵詞】 Airfield Lights; Fault Detection; PLC carrier communication; AT89C51; ST7538Q; 【中文摘要】 機(jī)場(chǎng)助航燈光系統(tǒng)對(duì)于飛機(jī)的安全起飛和著陸具有重要的意義。然而助航燈使用環(huán)境惡劣,分布范圍廣闊,對(duì)于日常的巡檢和維護(hù)是極大的困難,迫切需要一套系統(tǒng)能快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和定位故障點(diǎn)。另外,國(guó)外設(shè)計(jì)的故障檢測(cè)系統(tǒng)需要鋪設(shè)專門的信號(hào)傳輸專用電纜,耗資巨大,周期長(zhǎng),國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)不希

2、望重新施工,限制要求燈位檢測(cè)單元必須采用獨(dú)特的信號(hào)傳輸方式。本課題正是針對(duì)以上兩種需求而立項(xiàng)的。 應(yīng)用本課題設(shè)計(jì)的基于電力線載波通信技術(shù)的民航助航燈故障檢測(cè)系統(tǒng),能自動(dòng)檢測(cè)和反饋機(jī)場(chǎng)助航燈故障情況,并準(zhǔn)確的定位故障助航燈的坐標(biāo)。同時(shí),應(yīng)用電力線載波技術(shù)作為通訊方式,利用電力線電纜作為信號(hào)的載體,解決了國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)不用另外鋪設(shè)專用電纜的問(wèn)題。 整個(gè)系統(tǒng)分為上位機(jī)和下位機(jī)兩部分。上位機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)送故障檢測(cè)命令和接收故障信息并顯示故障類型和坐標(biāo)。下位機(jī)負(fù)責(zé)采集故障信息、接收命令以及故障信息的上傳。上位機(jī)與下位機(jī)的通信采用電力線載波技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),這是該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的難題和關(guān)鍵,采用基于FSK調(diào)頻技術(shù)的電力線載波通訊

3、技術(shù),選用符合國(guó)內(nèi)電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的ST7538Q載波芯片來(lái)完成數(shù)字信號(hào)和頻率信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換,利用電力線電纜作為信號(hào)載體,論文最后給出了電力線載波接收和發(fā)送. 【英文摘要】 Airfield lights system is more importance for the safety of aircraft taking off and landing. However, its daily inspection and maintenance is extremely difficult because of poor using environment and wide range, which

4、 urgently needs a system that can identify and locate the fault point quickly and accurately. In addition, foreign fault detecting system requires the laying of a special cable, which need substantial investment and long cycle, and domestic airfield do not want re-construction, so it must use s.摘要 5

5、-6 Abstract 6 第一章 緒論 10-15 1.1 論文研究的背景、來(lái)源和意義 10-11 1.1.1 背景和來(lái)源 10 1.1.2 課題的意義 10-11 1.2 國(guó)內(nèi)外助航燈故障檢測(cè)系統(tǒng)的研究概況 11-12 1.3 機(jī)場(chǎng)助航燈系統(tǒng)介紹 12-13 1.4 課題的總體設(shè)計(jì) 13-14 1.4.1 助航燈故障檢測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 13 1.4.2 課題的設(shè)計(jì)任務(wù) 13-14 1.4.3 課題的主要設(shè)計(jì)思路 14 1.5 設(shè)計(jì)存在的技術(shù)問(wèn)題 14 本章小結(jié) 14-15 第二章 電力線載波通訊技術(shù) 15-24 2.1 電力線載波技術(shù)簡(jiǎn)介 15 2.2 電力線通訊技術(shù)的發(fā)展 15-16 2

6、.3 電力線載波通訊特點(diǎn) 16 2.4 幾種電力線載波通訊芯片的比較 16-17 2.5 ST7538Q載波芯片的介紹 17-19 2.5.1 引腳介紹 17-18 2.5.2 性能特點(diǎn) 18 2.5.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹 18-19 2.6 ST7538Q電力線載波通訊的實(shí)現(xiàn) 19-23 2.6.1 ST7538Q與主控制器通訊 20 2.6.2 發(fā)送電路 20-22 2.6.3 接收電路 22-23 本章小結(jié) 23-24 第三章 上位機(jī)的總體設(shè)計(jì) 24-44 3.1 上位機(jī)的功能概述 24 3.2 上位機(jī)的硬件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu) 24 3.3 地址編碼單元 24-28 3.3.1 8155H芯片的介

7、紹 25-27 3.3.2 地址編碼單元接口電路 27-28 3.4 液晶顯示單元 28-29 3.4.1 YM12864R液晶模塊的介紹 28 3.4.2 液晶顯示接口電路 28-29 3.5 載波通訊單元 29-35 3.5.1 ST7538Q載波通訊設(shè)置 29-33 3.5.2 ST7538Q芯片與AT89C51接口電路 33-35 3.6 電力線接口單元 35-36 3.7 上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì) 36-43 3.7.1 軟件設(shè)計(jì)的相關(guān)定義 36-37 3.7.2 上位機(jī)主程序 37-38 3.7.3 鍵盤(pán)掃描子程序 38-39 3.7.4 鍵盤(pán)編碼處理 39-42 3.7.5 載波通訊接收

8、部分 42-43 本章小結(jié) 43-44 第四章 下位機(jī)的總體設(shè)計(jì) 44-63 4.1 下位機(jī)故障檢測(cè)單元的功能概述 44 4.2 故障檢測(cè)單元硬件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu) 44 4.3 前向通道的設(shè)計(jì) 44-52 4.3.1 前向通道概述 44-45 4.3.2 通過(guò)傳感器拾取被測(cè)信號(hào) 45-46 4.3.3 信號(hào)調(diào)節(jié)與干擾防治 46-49 4.3.4 A/D轉(zhuǎn)換 49-52 4.4 單片機(jī)控制核心及其外圍電路 52-53 4.5 故障檢測(cè)單元的軟件設(shè)計(jì) 53-57 4.5.1 單元主程序 54-55 4.5.2 外部中斷INTO中斷服務(wù)子程序 55-57 4.5.3 串行中斷服務(wù)子程序 57 4.6 下位機(jī)載波通訊單元的功能概述 57-58 4.7 下位機(jī)載波通訊單元硬件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu) 58 4.8 下位機(jī)載波通訊單元的軟件設(shè)計(jì) 58-62 4.8.1 單元主程序 58-60 4.8.2 INTO中斷程序 60-62 本章小結(jié) 62-63 第五章 系統(tǒng)的仿真與調(diào)試 63-66 5.1 系統(tǒng)仿真 63-64 5.2 系統(tǒng)調(diào)試 64-65 5.3 結(jié)果分析 65 本章小結(jié) 65-6