直升机救援绞车控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种控制器，具体说是一种直升机救援绞车控制器，包括主控芯片、外围设备、通信接口和人机接口，所述主控芯片为STM32F103XXX系列芯片，外围设备包括电源、外部晶振、USB、JTAG、SD卡、FLASH存储器及扩展接口，通信接口包括2个USART接口，2个模拟量输入接口，1个编码器接口，1个数字量输入接口，2个数字量输出接口，人机接口包括LCD控制器。实现了直升机救援绞车缆绳收放、加减速提升重物，位置、温度传感检测功能，为直升机救援绞车控制算法的硬件载体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种控制器，具体说是一种直升机救援绞车控制器，包括主控芯片、外围设备、通信接口和人机接口，所述主控芯片为STM32F103XXX系列芯片，外围设备包括电源、外部晶振、USB、JTAG、SD卡、FLASH存储器及扩展接口，通信接口包括2个USART接口，2个模拟量输入接口，1个编码器接口，1个数字量输入接口，2个数字量输出接口，人机接口包括LCD控制器。实现了直升机救援绞车缆绳收放、加减速提升重物，位置、温度传感检测功能，为直升机救援绞车控制算法的硬件载体。【专利说明】直升机救援绞车控制器
本技术涉及到一种控制器，具体说是一种直升机救援绞车控制器。
技术介绍
救援直升机作为重要的救援装备，无论是在战争时期还是和平时期均不可或缺，救援绞车是救援直升机中重要的救援载体。国外对直升机救援绞车研究的较早，已经形成成熟产品用于民用和军用救援直升机，如美国Goodrich公司和Breeze-Eastern公司，其研制的先进的直升机电动绞车具有高可靠性，可全天候执勤，并通过长时间飞行和实际救援任务得到改进和验证。目前国内开展救援工作所用的直升机电动绞车大量依赖于进口。
技术实现思路
本技术基于嵌入式控制技术，提供直升机救援绞车控制器。本技术采取的技术方案为:直升机救援绞车控制器，包括主控芯片、外围设备、通信接口和人机接口，所述主控芯片为STM32F103系列芯片，外围设备包括电源、外部晶振、USB、JTAG、SD卡、FLASH存储器及扩展接口，通信接口包括2个USART接口，2个模拟量输入接口，I个编码器接口，I个数字量输入接口，2个数字量输出接口，人机接口包括IXD控制器；USART接口分别连接无线数据模块和电机控制器，模拟量输入接口分别连接减速箱温度传感器、操作手柄旋钮，编码器接口用于连接卷筒主轴编码器，数字量输入接口连接缆绳限位开关S1-S12，数字量输出接口分别连接LED及蜂鸣器、缆绳割断爆炸帽；USB通过具备USB功能界定的GPIO端连接到STM32F103，JTAG通过具备JTAG功能界定的GPIO端连接到STM32F103，SD卡通过SPI总线连接到STM32F103，FLASH存储器通过SPI总线连接到STM32F103。所述的USART接口为具备标准RS232/285接口的硬件单元，通过具备RS232/285电压转换的芯片连接到USART功能界定的GPIO端；所述电源电压范围为2.0V-3.6V。所述的外部晶振包括HSE外部高速时钟源晶振和LSE外部低速时钟源晶振，HSE外部高速时钟源频率范围为4-16MHZ，LSE外部低速时钟源晶振频率32.768kHz。所述的模拟量输入接口直接连接具备ADC功能界定的GPIO端，数字量输入接口和数字量输出接口直接连接无复用功能的GPIO端，编码器直接连接具备高级控制定时器功能界定的GPIO端；所述的IXD控制器为支持可变静态存储控制器FSMC的IXD控制器；所述的扩展接口为RS232/485接口。本技术有效效果:实现了直升机救援绞车缆绳收放、加减速提升重物，位置、温度传感检测功能，为直升机救援绞车控制算法的硬件载体。【专利附图】【附图说明】图1为直升机救援绞车控制器框架图。图2为直升机救援绞车放缆绳流程图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术进一步说明。如图1所示的直升机救援绞车控制器，包括主控芯片、外围设备、通信接口和人机接口，其特征在于:所述主控芯片为STM32F103系列芯片，外围设备包括电源、外部晶振、USB、JTAG、SD卡、FLASH存储器及扩展接口，通信接口包括2个USART接口，2个模拟量输入接口，I个编码器接口，I个数字量输入接口，2个数字量输出接口，人机接口包括IXD控制器；2个USART接口分别连接无线数据模块和电机控制器，2个模拟量输入接口分别连接减速箱温度传感器、操作手柄旋钮，I个编码器接口用于连接卷筒主轴编码器，I个数字量输入接口连接缆绳限位开关S1-S12，2个数字量输出接口分别连接LED及蜂鸣器、缆绳割断爆炸帽；电源为2.0V-3.6V输入电压；外部晶振包括HSE外部高速时钟源晶振和LSE外部低速时钟源晶振，HSE外部高速时钟源频率范围为4-16MHZ，LSE外部低速时钟源晶振频率32.768kHz ；USB通过具备USB功能界定的GPIO端连接到STM32F103，JTAG通过具备JTAG功能界定的GPIO端连接到STM32F103，SD卡通过SPI总线连接到STM32F103，FLASH存储器通过SPI总线连接到STM32F103 ；USART接口为具备标准RS232/285接口的硬件单元，通过具备RS232/285电压转换的芯片连接到USART功能界定的GPIO端；模拟量输入接口直接连接具备ADC功能界定的GPIO端，数字量输入接口和数字量输出接口直接连接无复用功能的GPIO端，编码器直接连接具备高级控制定时器功能界定的GPIO端；LCD控制器为支持可变静态存储控制器FSMC的LCD控制器；扩展接口 为 RS232/485 接 口。实施例1结合附图2直升机救援绞车放缆绳流程图，工作过程如下:当旋转操作手柄旋钮放缆绳时，则电位器的产生模拟信号输入至控制器连接旋转操作手柄的ADC端口，控制器获得工作命令。控制器通过RS232/485串口判断与电机的连接状态，并根据数字量输入接口采集的限位开关S1-S12的开关信息及编码器接口的编码器脉冲信息，结合方向判据、位置判据和载荷判据判断缆绳的工作状态，工作状态判定明确后通过RS232/485串口启动电机；当缆绳未超过限位开关S2、S3设定位置时，且操作手柄旋钮没有调速信号，则电机保持低速运转，否则通过RS232/485串口通信改变电机速度。绞车减速箱温度传感器通过模拟量输入端口采集至STM32F103，STM32F103根据温度值以及通过高级控制定时器采集到的编码器数据判断是否超出范围，超出则控制器给出电机降速的信号，同时通过数字量输出GPIO端连接的LED和蜂鸣器报警提醒操作人员及时作出下一步动作；当缆绳位置超过限位开关S5、S6时，则控制器收到数字量输入GPIO端电压改变，控制电机降速，同理，当缆绳位置超过限位开关S7、S8时，控制器给电机刹车信号。【权利要求】1.直升机救援绞车控制器，其特征在于:包括主控芯片、外围设备、通信接口和人机接口，所述主控芯片为STM32F103系列芯片，外围设备包括电源、外部晶振、USB、JTAG、SD卡、FLASH存储器及扩展接口，通信接口包括2个USART接口，2个模拟量输入接口，I个编码器接口，I个数字量输入接口，2个数字量输出接口，人机接口包括IXD控制器； USART接口分别连接无线数据模块和电机控制器，模拟量输入接口分别连接减速箱温度传感器、操作手柄旋钮，编码器接口用于连接卷筒主轴编码器，数字量输入接口连接缆绳限位开关S1-S12，数字量输出接口分别连接LED及蜂鸣器、缆绳割断爆炸帽；USB通过具备USB功能界定的GPIO端连接到STM32F103，JTAG通过具备JTAG功能界定的GPIO端连接到STM32F103，SD卡通过SPI总线连接到STM32F103，FLASH本文档来自技高网...

【技术保护点】
直升机救援绞车控制器，其特征在于：包括主控芯片、外围设备、通信接口和人机接口，所述主控芯片为STM32F103系列芯片，外围设备包括电源、外部晶振、USB、JTAG、SD卡、FLASH存储器及扩展接口，通信接口包括2个USART接口，2个模拟量输入接口，1个编码器接口，1个数字量输入接口，2个数字量输出接口，人机接口包括LCD控制器； USART接口分别连接无线数据模块和电机控制器，模拟量输入接口分别连接减速箱温度传感器、操作手柄旋钮，编码器接口用于连接卷筒主轴编码器，数字量输入接口连接缆绳限位开关S1‑S12，数字量输出接口分别连接LED及蜂鸣器、缆绳割断爆炸帽；USB通过具备USB功能界定的GPIO端连接到STM32F103，JTAG通过具备JTAG功能界定的GPIO端连接到STM32F103，SD卡通过SPI总线连接到STM32F103，FLASH存储器通过SPI总线连接到STM32F103。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉朋，寇岩，杨海莉，崔学琴，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：新型
国别省市：江苏;32