一种交互式应急起落架开关检测系统的制作方法

1.本发明属于航空装备维修技术领域，尤其涉及一种交互式应急起落架开关检测系统。


背景技术：

2.飞机上装配的应急起落架开关用于飞机在常规降落时无法放下起落架时应急放起落架舱门并放下飞机起落架，保障飞机安全着陆，它的修理检查是飞机大修中很重要的一个环节。
3.航空修理企业军机对此产品大修时，首先，如图1所示，需测试应急起落架开关(以下简称“产品”)上的手柄处于如下五种状态时(原始状态、拉出手柄至止动状态、逆时针旋转手柄90
°
拉出至止动状态、按压手柄状态和顺时针旋转手柄90
°
按压状态)产品内部三组开关的通、断状态，其导通性应符合如表1所示的技术要求。其次，需要测试产品的通电回路(c点、d点、e点、f点、g点)与产品壳体之间的绝缘电阻应符合不大于20mω的要求。最后，需要测试产品上的一组4.5v导光板是否燃亮。
4.表1手柄处于五种状态下的三组开关状态
[0005][0006][0007]
目前，航修企业对产品的测试停留在手动万用表单路测试的方法。现行工艺测试方法如下：
[0008]
首先，按照表1中“手柄处于的五种状态”的要求，通过产品上的转换手柄将产品分别置于五种状态，用数字三用表导通档分别手动测试产品内部3组微动开关在5种状态下(共计15种通、断状态)的通断状态，其值应符合表1中“3组微动开关”的要求。
[0009]
其次，需要用绝缘电阻表的两个表笔分别测量产品的c点、d点、e点、f点和g点与壳体的绝缘电阻应不小于20mω。
[0010]
最后，需要用4.5v直流电源为产品的插针a和插针b供电，检查产品的导光板性能。
[0011]
需要说明的是，航修企业对产品的测试，往往需要两个人进行检查，一个工作者负责操作，另一个是检验员负责监督，当工作者用表笔点击某点时，检验员也需要确定是否点击某点。完成产品五种状态下通断测试最少需要手动测试15次，每个点需用三用表的两个表笔多次测量，每次测试都要对照工艺比对测试结果，航插内插针号不易辨识，插针距离
近，加之表笔打滑、重复测试等因素，工作者或检验员极易漏测、测错，造成人为差错。因此，如何完成对产品五种状态下开关状态的交互式自动测试，降低了工作者和检验员的劳动强度，让工作者和检验员把更多的精力用在产品本身性能的测试，降低了人为差错的产生时本发明要解决的技术问题之一。
[0012]
其次，产品绝缘电阻测试需要用绝缘电阻表的一个表笔从航插中辨识出c点、d点、e点、f点和g点，航插件小，内部插针标识不清、工作者操作不熟练往往会在辨识度上耗费时间。同时，当工作者点击到某点测试时，检验员也需要确定是否点击某点，才能记录测试值，无形中也耗费了测试时间。因此，如何降低工人和检验员从航插中辨识测试点的时间，无需反复确定测试点，极是本发明要解决的第二个技术问题。
[0013]
最后，产品上的导光板测试需要手动在产品的航插内的插针a和b之间通4.5v电源。每次测试前要准备好电源和转接导线，无形中增加了测试准备时间。如何将电源集成到交互装置中是本发明要解决的第三个技术问题。


技术实现要素：

[0014]
为解决上述问题，本发明提供一种交互式应急起落架开关检测系统，通过继电器的复用技术，使用同一个继电器模块可以完成不同电路的切换功能，大大缩小了检测系统的体积，并减低人为差错。
[0015]
一种交互式应急起落架开关检测系统，待测应急起落架开关的手柄处于不同预设状态时，待测应急起落架开关中的三组微动开关对应不同的理论通断状态，所述检测系统包括微处理器模块、继电器模块、2刀6档波段开关、触摸屏模块，其中，微处理器模块中存储有所述预设状态和所述理论通断状态的对应关系；
[0016]
所述触摸屏模块用于设置手柄的预设状态；所述继电器模块用于在手柄处于不同预设状态时采集三组微动开关的实际通断状态，微处理器模块根据实际通断状态与理论通断状态是否相同来判断待测应急起落架开关的导通性是否符合要求，并将判断结果通过触摸屏模块进行显示；
[0017]
所述继电器模块还用于将三组微动开关上的预设点位转接至2刀6档波段开关的第一层档位，再由第一层档位分别将各预设点位引至绝缘电阻测试孔进行绝缘电阻测试；2刀6档波段开关的第二层档位用于将当前进行绝缘电阻测试的预设点位同步至微处理器模块，再由微处理器模块将测试结果发送至触摸屏模块进行显示。
[0018]
进一步地，所述预设点位为5个，且分别定义为c点、d点、e点、f点和g点，继电器模块包括继电器k1～k5；
[0019]
待测应急起落架开关的导通性的测试电路为：
[0020]
c点和d点分别连接继电器k1和继电器k2的公共触点，然后经过继电器k1和继电器k2的常闭触点分别连接至3.3v电源；e点、f点和g点分别连接至继电器k4、继电器k5和继电器k3的公共触点，然后经过继电器k4、继电器k5和继电器k3的常闭触点分别连接至微处理器模块的可编程i/o口pa1、pa4和pa6，其中，可编程i/o口pa1、pa4和pa6设置为高电平有效的接收模式，同时，继电器k1～k6的控制端分别连接至微处理器模块的可编程i/o口pb6、pb7、pb8、pb9、pb10和pb11，微处理器模块通过专用排线与触摸屏模块连接；微处理器模块通过pa1、pa4和pa6实时监控三组微动开关的实际通断状态，并根据实际通断状态与理论通
断状态是否相同来判断待测应急起落架开关的导通性是否符合要求。
[0021]
进一步地，所述预设点位为5个，且分别定义为c点、d点、e点、f点和g点，继电器模块包括继电器k1～k5；
[0022]
待测应急起落架开关的绝缘电阻的测试电路为：
[0023]
c点、d点、e点、f点和g点分别连接继电器k1、继电器k2、继电器k4、继电器k5、继电器k3的公共触点，同时，继电器k1、继电器k2、继电器k4、继电器k5、继电器k3的常开触点分别连接至2刀6档波段开关的1层2、3、5、4、6档，1层公共点连接至测量孔面板上的绝缘电阻测试孔，再通过外接绝缘电阻表进行测试；与之对应的2刀6档波段开关的2层2、3、4、5、6档分别连接至微处理器模块的可编程i/o口pa8、pa7、pa0、pa6、pa14，2层公共点连接至3.3v信号源；微处理器模块通过专用排线与触摸屏模块连接，同时，待测应急起落架开关的壳体通过导线连接至测量孔面板的绝缘电阻测试孔地；
[0024]
当进行绝缘电阻测试时，微处理器模块控制继电器k1～k5吸合，此时，c点、d点、e点、f点、g点分别连接继电器k1、继电器k2、继电器k4、继电器k5、继电器k3的公共触点后，经过其常开触点分别进入2刀6档波段开关的1层2、3、4、5、6档，并通过2刀6档波段开关1层的公共点进入测量孔面板上的绝缘电阻测试孔；同时，3.3v信号源连接2刀6档波段开关的2层的公共触点，且2刀6档波段开关的2层触点与2刀6档波段开关的1层触点进行同档位同步，以此将当前进行绝缘电阻测试的预设点位引入微处理器模块对应的可编程i/o口pa8、pa7、pa0、pa14或pa6。
[0025]
进一步地，所述微处理器模块还用于通过继电器模块对待测应急起落架开关的导光板进行通断测试，以测试导光板的导通功能与关闭功能是否正常。
[0026]
进一步地，导光板的待测点位a点连接至继电器模块中其中一个继电器k6的公共触点，继电器k6的常开触点连接至4.5v电源的正极，导光板的另一个待测点位b点连接至4.5v电源的负极，继电器k6的控制端连接至微处理器模块的可编程i/o口pb11，则微处理器模块通过控制继电器k6的吸合即可控制导光板的导通与关闭。
[0027]
进一步地，一种交互式应急起落架开关检测系统，还包括12v电源模块与二次电源模块；
[0028]
所述12v电源模块用于给微处理器模块供电；所述二次电源模块用于将12v电源模块提供的12v电源分别转换成3.3v、4.5v和5v电源，其中，5v电源用于给继电器模块供电，4.5v电源用于给待测应急起落架开关的导光板供电，3.3v电源用于通过2刀6档波段开关为微处理器模块提供高低电平信号。
[0029]
有益效果：
[0030]
1、本发明提供一种交互式应急起落架开关检测系统，通过继电器的复用技术，使用同一个继电器模块可以完成不同电路的切换功能，也即既能完成待测应急起落架开关的导通性是否符合要求，又能完成三组微动开关上的预设点位的绝缘电阻测试，大大缩小了检测系统的体积，便于携带；同时，本发明的检测系统通过触摸屏模块实现了交互式的操作方式，减轻了工作者和检验员的劳动强度，操作方便，运行可靠稳定，减低了人为差错。
[0031]
2、本发明提供一种交互式应急起落架开关检测系统，采用微处理器将待测应急起落架开关内三组开关的五种状态、工艺的测试内容等存入微处理器，通过含6个继电器的专用测试电路和对微处理器的通用i/o口进行控制，可完成对待测应急起落架开关多种预设
状态下开关状态的交互式自动测试；也就是说，本发明仅用5个继电器、专用导线、3.3v电源和微控制器组成测试电路就可以完成待测应急起落架开关15种状态的测试，极大的降低了工作者和检验员的劳动强度，让工作者和检验员把更多的精力用在待测应急起落架开关本身性能的测试，降低了人为差错的产生。
[0032]
3、本发明提供一种交互式应急起落架开关检测系统，将待测应急起落架开关的待测试点位通过专用测试导线、6个继电器和波段开关引入检测系统的测试面板固定孔，再通过外接绝缘电阻表进行测试；当旋转波段开关时，波段开关一层一路将待测试点位引入测量孔面板的绝缘电阻测试孔，波段开关二层1路提供的3.3v信号将通知微处理器模块操作者当前正在进行绝缘电阻测试的点位，微处理器通过触摸屏模块的屏幕显示正在测试的点位以及波段开关要进行的下一步操作；也就是说，本发明仅采用5个继电器、专用连接线路、2刀6档波段开关和微控制器组成的测试电路，就能够以交互的形式完成产品的绝缘电阻的测试，使得工人和检验员无需再从航插中辨识测试点，极大的提高了测试效率。
[0033]
4、本发明提供一种交互式应急起落架开关检测系统，内部集成有4.5v电源，通过一路继电器控制输入到待测应急起落架开关的导光板，也就是说，本发明通过1个继电器、4.5v电源以及电源连接导线组成的测试电路就可以完成待测应急起落架开关的导光板导通/关闭功能的测试，可减少测试前的准备时间。
附图说明
[0034]
图1为应急起落架开关内部结构原理图；
[0035]
图2为本发明提供的一种交互式应急起落架开关检测系统的设备硬件交联图；
[0036]
图3为本发明提供的一种交互式应急起落架开关检测系统的测试主程序图；
[0037]
图4为本发明提供的一种交互式应急起落架开关检测系统的开关性能测试流程图；
[0038]
图5为本发明提供的一种交互式应急起落架开关检测系统的绝缘电阻测试流程图；
[0039]
图6为本发明提供的一种交互式应急起落架开关检测系统的设备连接电路原理图；
[0040]
图7为本发明提供的性能测试触摸屏模块程序效果图；
[0041]
图8为本发明提供的绝缘电阻触摸屏程序设计图。
具体实施方式
[0042]
为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0043]
如图2所示，一种交互式应急起落架开关检测系统，待测应急起落架开关的手柄处于不同预设状态时，待测应急起落架开关中的三组微动开关对应不同的理论通断状态，所述检测系统的设备硬件包括嵌入式微处理器模块、继电器模块、2刀6档波段开关、触摸屏模块、12v电源模块以及二次电源模块，其中，微处理器模块中存储有所述预设状态和所述理论通断状态的对应关系。
[0044]
所述触摸屏模块用于设置手柄的预设状态；所述继电器模块用于在手柄处于不同
预设状态时采集三组微动开关的实际通断状态，微处理器模块根据实际通断状态与理论通断状态是否相同来判断待测应急起落架开关的导通性是否符合要求，并将判断结果通过触摸屏模块进行显示。
[0045]
所述继电器模块还用于将三组微动开关上的预设点位转接至2刀6档波段开关的第一层档位，再由第一层档位分别将各预设点位引至绝缘电阻测试孔进行绝缘电阻测试；2刀6档波段开关的第二层档位用于将当前进行绝缘电阻测试的预设点位同步至微处理器模块，再由微处理器模块将测试结果发送至触摸屏模块进行显示。
[0046]
所述12v电源模块用于给微处理器模块供电；所述二次电源模块用于将12v电源模块提供的12v电源分别转换成3.3v、4.5v和5v电源，其中，5v电源用于给继电器模块供电，4.5v电源用于给待测应急起落架开关的导光板供电，3.3v电源用于通过2刀6档波段开关为微处理器模块提供高低电平信号。
[0047]
需要说明的是，本发明提供的一种交互式应急起落架开关检测系统，其设备软件均基于某微控制器开发，包括触摸屏交互程序界面设计、i/o口工作状态程序设计、如图3所示的测试主程序设计软件设计、如图4所示的性能测试子程序软件设计，如图5所示的绝缘电阻子程序软件设计以及导光板子程序软件设计。
[0048]
进一步地，针对所需要解决的技术问题，本发明给出所述交互式应急起落架开关检测系统的其中一种电路实现方式，最终确定用微控制器控制6个继电器，并通过2刀6档波段开关对6条线路进行切换的方法完成产品的性能测试、绝缘电阻线路切换和导光板电源的切换功能线路设计。
[0049]
需要说明的是，微控制器模块应至少具有64kb sram、512kb flash、2个基本定时器、4个通用定时器、1个sdio接口、1个fsmc接口以及112个通用i/o口、1个jtag接口；
[0050]
电源模块应采用线性直流稳压电源3.3v、5v和12v三种规格；
[0051]
继电器模块采用6路光耦隔离继电器模块，控制端有19线接口，“dc+”、“dc
‑”
、“xcom”和“x1～x6”，高电平触发；“no1～no6”继电器常开接口，继电器吸合前悬空，吸合后与com短接。
[0052]
触摸屏模块采用高分辨率800*480，自带驱动，无需外加驱动，单片机可以直接使用，支持8/9/12/16位8080并口连接，支持背光亮度控制；
[0053]
电源供电连接关系如下：
[0054]
12v电源模块给微处理器模块供电、12v电源通过二次电源分别转换成3.3v、4.5v和5v电源，其中5v电源模块给6个继电器供电，4.5v电源给待测应急起落架开关的导光板供电，3.3v电源通过2刀6档波段开关为控制器提供信号。
[0055]
本发明用6个继电器k1～k6和一组2刀6档波段开关完成待测应急起落架开关性能测试电路、绝缘电阻测试电路和导光板供电电路的设计。
[0056]
待测应急起落架开关性能测试电路如图6所示：
[0057]
具体的，本部分硬件由待测应急起落架开关测试线缆、5个继电器k1～k5、3.3v电源、微处理器的3个可编程i/o口和触摸屏模块组成。待测应急起落架开关与三组待测试开关的c点、d点、e点、f点和g点通过5根导线分别连接至3.3v电源和继电器模块的公共触点。具体连接关系为，与待测应急起落架开关连接的c点和d点通过导线分别连接继电器k1和继电器k2的公共触点，经过继电器的k1和继电器k2的常闭触点分别连接至3.3v电源。与待测
应急起落架开关连接的e点、f点和g点通过导线分别连接至继电器k4、继电器k5和继电器k3的公共触点，经过继电器k4、继电器k5和继电器k3的常闭触点分别连接至微处理器可编程i/o口pa1、pa4和pa6，其中，pa1、pa4和pa6需要设置为高电平有效的接收模式，且3.3v为高电平，0v为低电平，继电器k1至k6由微处理器的可编程i/o口pb6、pb7、pb8、pb9、pb10和pb11控制，同时，微处理器通过专用排线与触摸屏模块连接。
[0058]
测试的原理为：如图7所示，将微处理器将表1三组微动开关的5种通断状态存入微处理器，并设计出如图7所示的人机交互界面。在上面的基础上，3.3v电源通过导线分别连接至待测应急起落架开关的c点与d点，微处理器通过可编程的pa1、pa4和pa6的实时监控三组微动开关的实际通断状态，其中，若某个微动开关导通，其对应的可编程i/o口将接入3.3v高电平，进入有效的接收模式，以此确定微动开关的实际通断状态；当待测应急起落架开关按照表1进行状态1操作时，交互装置会将当前的交互界面上显示操作信息，当点击第一步时，微处理器会将监控的pa1、pa4和pa6状态与存入微处理器的状态，对比输出判断结果，直至第五步全部测试完毕后才能退出此次测试。
[0059]
由此可见，通过如图7所示的触摸模块程序效果图让工作者和检验员可以把更多的精力集中在待测应急起落架开关的性能上，同时，本设计共有五部分测试，如有哪一步没有测试通过界面即可看到，防止了漏测测错的风险，通过引入微处理器和触摸屏，将工艺操作内容和技术要求显示在触摸屏上，减少了查阅工艺的时间，实现了交互式自动测试的功能，降低了人为差错的发生目的。
[0060]
产品绝缘电阻测试电路如图6所示：
[0061]
为了降低继电器的使用个数，本部分设计的电路仍然采用性能测试电路部分的5个继电器和转接电缆，同时引进了2刀6档波段开关。硬件连接关系如图所示，与产品链接的c点、d点、e点、f点、g点通过导线分别连接继电器k1、继电器k2、继电器k4、继电器k5、继电器k3的公共触点，继电器k1、继电器k2、继电器k4、继电器k5、继电器k3的常开触点分别接至2刀6档波段开关的1层2、3、5、4、6档，1层公共点连接至测量孔面板上的绝缘电阻测试插孔；与之对应的2刀6档波段开关的2层2、3、4、5、6档分别连接至微处理器的可编程控制的i/o口pa8、pa7、pa0、pa6、pa14，其中，这些端口被初始化为接收端口，默认为0，同时，2层公共点连接至3.3v信号源。微处理器通过专用排线与触摸屏连接，待测应急起落架开关的壳体通过导线连接至测量孔面板的绝缘电阻测试孔地。
[0062]
测试的原理为：当交互装置进行绝缘电阻测试时，微处理器控制继电器k1至k5吸合，此时，与待测应急起落架开关连接的c点、d点、e点、f点、g点通过导线分别连接继电器k1、继电器k2、继电器k4、继电器k5、继电器k3的公共触点后，经过其常开触点分别进入2刀6档波段开关的1层2、3、4、5、6档，并通过2刀6档波段开关的公共点进入测量孔面板上的绝缘电阻测试孔；于此同时，3.3v信号源连接2刀6档波段开关的2层的公共触点，且2刀6档波段开关的2层触点与2刀6档波段开关的一层触点同档位同步，分别引入微处理器的可编程i/o口pa8、pa7、pa0、pa14、pa6。2刀6档位波段开关2层触点的作用为，当2刀6档波段开关的1层在2档位置时，2刀6档波段开关1层2档可将待测应急起落架开关的c点连接至测量孔面板的绝缘电阻测试孔，待绝缘电阻测试仪测量，于此同时，2刀6档波段开关的2层同步2档位，将3.3v信号引入微处理器的pa8，此时pa8高电平，此时微处理器可以判断正在测试的是c点，如图8所示，可以通过触摸屏幕提示“工作者可以通过观察外接的绝缘电阻表的测试值判读
c点绝缘电阻是否合格”，与此同时，触摸屏幕提示波段开关的下一步动作和测试点，依次类推，可以完成其他档位的测试，如图8所示。至此完成了产品绝缘电阻的交互式测量。为了防止漏测风险，本发明还可以加入档位监控程序，即每个接收口必须均接收到1才可退出测试，否者，提示有漏测点。
[0063]
待测应急起落架开关导光板测试电源连接与原理：
[0064]
待测应急起落架开关导光板上的a点通过导线连接至继电器k6的公共触点，继电器k6的常开触点连接至二次电源4.5v正极，导光板的b点通过导线连接至二次电源的负极。继电器k6的控制端连接至微处理器模块的可编程i/o口pb11，通过微处理器控制继电器k6的吸合即可控制导光板的导通与关闭。
[0065]
进一步地，微控制器控制继电器及通路连接关系总结如下：
[0066]
如图6所示，6个继电器的高电平触发端口分别接入微控制器的6个i/o口pb6、pb7、pb8、pb9、pb10和pb11，6个i/o口均设置为输出端口，初始化0，当处于高电平时，对应的继电器动作。
[0067]
当进行待测应急起落架开关性能测试时，继电器k1至继电器k6均不动作，也即pb6、pb7、pb8、pb9、pb10和pb11均为0；待测应急起落架开关按性能测试电路进行测试；pa1、pa4、pa6初始化为接收端口，初始值为0，则将这三路作为性能测试的检测端口，当微处理器接收到3.3v时，则证明此路是通路，否则为断开。
[0068]
当进行待测应急起落架开关绝缘电阻测试时，继电器k1至继电器k5动作即pb6、pb7、pb8、pb9、pb10为1，此时按照绝缘电阻测试电路进行电路转换并根据屏幕提示完成相应操作；
[0069]
当进行导光板测试时，继电器k6动作，即pb11为1，其他继电器不动作，将4.5v电源切换至导光板中，再按照要求检查导光板即可。
[0070]
由此可见，本发明通过制作专用连接电缆，将待测应急起落架开关的待测试点引入交互式应急起落架开关检测系统。所述检测系统采用的微处理器将待测应急起落架开关内三组开关的五种状态、工艺的测试内容等存入微处理器，通过本发明设计的含6个继电器的专用测试电路和对微处理器的通用i/o口进行控制，可完成对待测应急起落架开关五种预设状态下开关状态的交互式自动测试，极大的降低了工作者和检验员的劳动强度，让工作者和检验员把更多的精力用在产品本身性能的测试，降低了人为差错的产生。
[0071]
本发明设计了由专用测试导线、6个继电器、2刀6档位波段开关和微处理器组成的专用测试电路。将待测应急起落架开关的待测试点位通过专用测试导线、6个继电器和波段开关引入检测系统的测试面板固定孔，通过外接绝缘电阻表进行测试。当旋转波段开关时，波段开关一层一路将待测试点位引入面板固定孔，波段开关二层1路提供的3.3v信号将通知微处理器模块操作者正在进行绝缘电阻测试的点位，微处理器通过触摸屏模块的屏幕显示正在测试的点位以及波段开关要进行的下一步操作。工人和检验员无需再从航插中辨识测试点，极大的提高了测试效率。
[0072]
检测系统内集成4.5v电源，通过一路继电器控制输入到待测应急起落架开关的导光板，可减少测试前的准备时间。
[0073]
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当然可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和
变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。