基于STM32的航空电机油源测试系统的研制

发布时间：2017-09-02 11:03

  本文关键词：基于STM32的航空电机油源测试系统的研制

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【摘要】：航空工业中航空电机的技术发展为其重要组成部分,航空电机是否安全稳定的工作直接关系着飞机的飞行安全和预期作战目标的成败。为使航空电机能够长时间安全、稳定、可靠的运行,航空电机检测设备的技术发展也要亦步亦趋,紧跟航空电机技术的需求,以确保航空电机出厂时达到各项设定指标。由此可知,航空电机的检测设备必然成为未来重点研究对象。本文所要介绍的航空电机油源测试系统是在航空电机出厂时经过其它常规检测后,模拟飞机实际运行温度环境让其长时间连续运行,以检测航空电机的可靠性和稳定性。自动化、智能化是本系统的主要特点,主要体现在测试系统的自动化控制、测试过程的自动化监测、测试数据的自动化采集和波形显示以及自动打印测试和实验报告等功能。本文从硬件设计、驱动软件设计和双端显示设备界面设计三部分对航空电机油源测试系统进行了设计。其中硬件部分的主控芯片采用STM32F103RBT6,其成本低、外设丰富、功耗低以及性能稳定,完全满足本系统要求。在系统运行中,控制设备采集从7路传感器输出的4~20m A电流信号,经过模数转换以及本系统所采用的数据处理方法最小二乘法直线拟合和中位值滤波法处理之后通过RS485通讯上传给双端显示设备进行实时显示。双端显示模块还可以对控制设备发送指令来控制系统中的加热器和油泵。此次设计主要完成了航空电机油源测试系统的硬件设计、软件设计以及双端显示设备的界面设计,并通过对系统进行模拟实验实现了系统的基本要求。
【关键词】：油源测试系统 STM32 RS485 双端显示
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V242
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 研究背景与意义9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 课题研究内容10-13
• 2 航空电机油源测试系统介绍13-19
• 2.1 航空电机油源测试系统概述13-15
• 2.1.1 航空电机油源测试系统工作原理介绍13-14
• 2.1.2 航空电机油源测试系统的工作流程14-15
• 2.2 航空电机油源测试系统的设计需求15-16
• 2.3 航空电机油源测试系统主要设备介绍16-17
• 2.4 本章小结17-19
• 3 航空电机油源测试系统硬件设计19-33
• 3.1 航空电机油源测试系统硬件设计原则19
• 3.2 航空电机油源测试系统硬件组成19-20
• 3.3 处理器模块20-23
• 3.3.1 Cortex-M3内核介绍20-21
• 3.3.2 STM32控制器介绍21-22
• 3.3.3 复位和时钟电路22-23
• 3.3.4 JTAG调试电路23
• 3.4 数据采集模块23-26
• 3.4.1 数据采集电路24-25
• 3.4.2 模数转换电路25-26
• 3.5 控制输出模块26-28
• 3.5.1 油泵和加热器控制电路26-27
• 3.5.2 变频器控制电路27-28
• 3.6 通信模块28-29
• 3.7 电源模块29-30
• 3.7.1 直流电压模块29
• 3.7.2 24V转 5V电路29
• 3.7.3 5V转 3.3V电路29-30
• 3.7.4 24V转±15V电路30
• 3.8 双端显示模块30-31
• 3.9 系统的硬件实现与调试31
• 3.9.1 系统的硬件实现31
• 3.9.2 系统的硬件调试31
• 3.10 本章小结31-33
• 4 航空电机油源测试系统驱动软件设计33-49
• 4.1 STM32固件程序开发工具简介33-35
• 4.1.1 开发环境33-34
• 4.1.2 开发语言34
• 4.1.3 开发方式34-35
• 4.1.4 JLink仿真器35
• 4.2 主程序设计35-36
• 4.3 数据采集模块软件设计36-43
• 4.3.1 A/D转换模块软件设计36-39
• 4.3.2 数据处理设计39-43
• 4.4 控制输出模块软件设计43-46
• 4.5 通信模块软件设计46-47
• 4.5.1 软件设计流程46
• 4.5.2 通讯协议概述46-47
• 4.6 本章小结47-49
• 5 工控机与触摸屏界面设计49-63
• 5.1 上位机开界面发工具介绍49-50
• 5.2 工控机监控界面程序的设计50-52
• 5.2.1 用户登录界面程序设计50-51
• 5.2.2 监控界面接收和发送数据程序设计51
• 5.2.3 通信程序设计51-52
• 5.3 工控机监控界面结构组成及设计52-57
• 5.3.1 界面结构组成52-53
• 5.3.2 工控机界面具体设计53-57
• 5.4 触摸屏界面设计57-61
• 5.4.1 开发环境介绍57-58
• 5.4.2 触摸屏界面程序设计58-59
• 5.4.3 触摸屏人机界面实现59-60
• 5.4.4 触摸屏的通信设计60-61
• 5.5 本章小结61-63
• 6 系统验证63-67
• 6.1 数据采集验证63-64
• 6.2 控制输出验证64-65
• 6.3 本章总结65-67
• 7 总结与展望67-69
• 7.1 工作总结67
• 7.2 工作展望67-69
• 参考文献69-73
• 作者攻读学位期间发表论文清单73-75
• 致谢75

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本文编号：778142