基于CAN总线控制的航空模拟飞行高度表的制作方法

本实用新型涉及适用于航空模拟飞行训练器的飞机飞行高度的模拟指示设备，特别涉及一种基于CAN总线控制的航空模拟飞行高度表。

背景技术：

模拟飞行仿真器大量应用于飞机驾驶培训，可大大提高飞机驾驶培训的飞行安全以及培训效果，并极大减少了真实飞行培训的成本。为保证培训效果，地面飞行模拟训练器需要尽量和真实飞机在空中飞行的状态一致，而由于真实飞机上的仪表基本上都是采用了气压、高度、地磁、转动量、加速度等物理量作为设备的动力源或信号源直接进行驱动，因此要保证与真实飞行的一致性，飞行模拟训练器需要通过改进仪表的驱动方式和控制方式，从而响应主仿真系统的控制命令。

高度表为飞机飞行高度指示设备，目前用于模拟飞行的高度表一般采用工业步进电机作为动力源，存在结构尺寸偏大，响应速度慢、噪声大、不能作为独立的功能单元进行独立配置等问题。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题：提供一种结构紧凑，响应速度快，并能够作为单独的功能单元进行配置，直接响应主飞行仿真系统的控制信号的基于CAN总线控制的航空飞行模拟高度表。

本实用新型的技术方案：基于CAN总线控制的航空模拟飞行高度表，其特征为：所述的高度表包括高度指示机构、驱动控制印制电路板13和壳体，高度指示机构、驱动控制印制电路板13安装在壳体内；

所述的高度指示机构包括导光高度刻度盘4、指针组件5、驱动电机10和高度指示齿轮系16，指针组件5安装在高度指示齿轮系16的输出齿轮上，位于导光高度刻度盘4上方，驱动电机10与高度指示齿轮系16的输入齿轮连接；

所述的驱动控制印制电路板13上设置有控制电路，控制电路接收CAN总线高度数据，并将接收的高度数据转换成脉宽信号，将得到的脉宽信号传输至驱动电机10驱动指针组件5转动。

优选地，所述的驱动电机10为微型伺服电机，通过脉宽控制转动角度。

优选地，驱动控制印制电路板13采用内置CAN总线控制器的C8051单片机作为主控芯片，并配置了CAN总线驱动电路。

优选地，所述的高度表还包括高度系数调整机构，所述的高度系数调整机构包括电位器旋钮3、高度系数调整齿轮系18以及高度系数刻度盘6，电位器旋钮3与高度系数调整齿轮系18的输入齿轮连接，高度系数刻度盘6与高度系数调整齿轮系18的输出齿轮连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的基于CAN总线控制的航空模拟飞行高度表至少存在以下优点：

1、结构紧凑，外形与飞机上气压感应的高度表真件外形尺寸一致；

2、采用CAN总线进行控制和驱动，通信速率1M/S,数据传输速率高，可靠性高；

3、采用内置式导光刻度盘，发光均匀，并采用白光LED照明，并通过滤色罩配光，能实现多种航空照明颜色，显示效果好；

4、采用微型伺服电机作为角度转动执行器，响应速度优于传统的步进电机执行器；

5、能够作为整体的功能单元，独立配置,满足不同型号模拟飞行器的应用需求。

附图说明

图1是本实用新型的外形示意图；

图2是本实用新型的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型高度指示机构结构示意图；

图4是本实用新型高度系数调整机构的结构示意图。

图中：保护玻璃1、表壳2、电位器旋钮3、导光高度刻度盘4、指针组5、高度系数刻度盘6、齿轮系安装板7、齿轮系固定板8、螺柱9、驱动电机10、固定安装板11、控制印制板支架12、驱动控制印制电路板13、后罩14，连接插座15、高度指示齿轮系16、连接杆17、高度系数调整齿轮系18。

具体实施方式

如图1、图2、图3及图4所示，基于CAN总线控制的航空模拟飞行高度表，包括保护玻璃1、高度指示机构、高度系数调整机构、固定安装板11、驱动控制印制电路板13、控制印制板支架12以及用于封装上述各部件的表壳2和后罩14。其中，保护玻璃1安装在表壳2上，并位于高度指示机构、高度系数调整机构上方，起到防护作用，所述高度指示机构以及高度系数机嵌装在表壳2和固定安装板11之间，驱动控制印制电路板13通过控制印制板支架12设置在固定安装板11上。

如图3所示，所述高度指示机构包括导光高度刻度盘4、指针组件5、齿轮系安装板7、齿轮系固定板8、螺柱9、驱动电机10、高度指示齿轮系16、连接杆17，其中，指针组件5安装在高度指示齿轮系16的输出齿轮上，并位于导光高度刻度盘4上方，用于指示高度刻度值。导光高度刻度盘4与齿轮系安装板7安装在表壳2上，高度指示齿轮系16通过定位孔分别固定在导光高度盘4、齿轮系安装板7及齿轮系固定板8中间。螺柱9固定在齿轮安装板7上，并与固定安装板11相连。驱动电机10安装在固定安装板11上，驱动电机10的转轴通过连接杆17与高度指示齿轮系16相连，可驱动指针组件5转动。驱动电机10为微型伺服电机，通过接收驱动控制印制电路板13的脉宽信号控制转动角度。

所述高度指示齿轮系16为5个齿轮组成的齿轮组，其中两个输出齿轮的传动比为10比1，分别驱动指针组件5的大刻度指针和小刻度指针。

如图4所示，所述高度系数调整机构包括电位器旋钮3、高度系数调整齿轮系18以及高度系数刻度盘6，其中，电位器旋钮3固定齿轮固定板8上，并通过腰形孔与高度系数调整齿轮系18连接，高度系数刻度盘6安装在高度系数调整齿轮系18的输出齿轮上。旋转电位器旋钮3，可调整高度系数刻度盘6在导光高度刻度盘4显示窗口中的读数。该机构只用于模拟真实高度表上的气压-高度系数调节操作，对模拟飞行高度表的显示没有影响。

导光高度刻度盘4采用透明有机材料作为主体材料，背面及侧面透光，表面不透光，表面上有透光的刻度线及字符，刻度板的背面为一块有背光电路的照明印制电路板。

驱动控制印制电路板13采用内置CAN总线控制器的C8051单片机作为主控芯片，并配置了CAN总线驱动电路。从连接插座接收外部控制端的CAN总线数据，控制驱动电机工作。

连接插座15固定在后罩14上，用于连接外部电源及CAN总线信号。

所述的基于CAN总线控制的航空模拟飞行高度表，初始化后，通过连接插座15从CAN总线上接收模拟飞行仿真计算机发来的飞行姿态数据，驱动控制印制电路板13解析CAN总线数据，并转化为脉宽控制信号，将脉宽控制信号分别传输到驱动电机10，带动高度指示齿轮系16工作，并使指针组件5转动，显示与控制指令对应的高度值；同时，旋转电位器旋钮3，通过高度系数调整齿轮系18，带动高度系数刻度盘6转动，显示当年的高度系数。导光高度刻度盘4为航空机内照明通用的导光板，导光板上设有照明印制电路板，经过选择相应的光源，可产生不同航空照明颜色的光线，为刻度盘提供对应照明颜色的照明光源。

以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。