专利名称：航空电子显示器检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种航空电子系统显示测试维修设备，尤其涉及一种航空电子显
示器检测系统。
背景技术：
EDU-766D和EDU-776D机载多彩电子显示器用于向机组人员显示高度、航向等飞 行信息，机长和副驾驶前各装备一套(共4台)，是驾驶舱内的重要仪表。由于其内部结构 复杂，还包括高压发生器、偏转线圈、阴极射线管等高电压、大电流等部件，因此EDU的故障 发生率较高。EDU的正常工作需要多路信号同时激励，其本身的保护功能非常完整，只要有 一路信号时序错误，整个系统就会进入保护状态，表现为"黑屏"，非常难以确定究竟是哪一 路信号有了问题；视频显示中，对各路信号的时序、同步要求非常严格，因此获取各路信号 的特征参数非常重要；对于信号的特性参数获得，需要进行反复实验、反推等工作，包含许 多未知因素，此部分工作难度很大，也非常关键(为了EDU的安全，决不能冒然施加信号实 验)。实际使用时，电子显示器(EDU)与符号发生器(SG)连接，接收SG产生的视频信号，实 现飞行信息和标志等显示。 通过EDU的接口可以得知，SG提供的高速视频和控制信号是相当复杂的，其中包 括了模拟和数字混合信号，而且几乎所有信号都是差分形式的，无法直接使用示波器和逻 辑分析仪来进行测量，各路信号间的同步要求都非常严格，这些都给信号测试和分析带来 很大的困难。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种航空电子显示器检测系统，使用该系统可以实现航 空电子显示器故障原因的查找。 为了实现上述目的本发明采用的技术方案如下 本发明航空电子显示器检测系统包括PC机、主测试设备、电源系统，PC机和主测 试设备之间采用工业RS-232串行总线进行通讯。 所述的主测试设备包括信号发生板、控制板、控制面板、定时电路；其中信号发生
板用来产生各视频信号、控制信号，控制板进行通讯以及对主测试设备的控制，控制面板用
来实现手动控制功能，定时电路提供精确定时3000、400、200、5、正常5个控制位。 所述的信号发生板包括信号处理模块、I/O处理模块、图像处理器模块，它的主要
功能为产生电子显示器所需7路模拟信号，2路数字信号，2路光强信号。器件包括CPLD控
制器，6片FLASH,高速视频DA转换芯片，其中高速视频DA芯片是信号处理模块的主芯片，
CPLD控制器是I/O处理模块的主芯片，FLASH芯片是图像处理器模块的主芯片。 所述的控制面板上包括光栅颜色选择开关、笔画颜色选择开关、面板\远程开关、
亮度选择开关、显示方式开关、连接器等电路。 所述的控制板主要包括处理器、RS232接口电路、电源转换电路、端口下拉电阻、CPLD接口 、控制面板接口 、 JTAG接口等组成。 所述的控制板的功能是完成控制面板上信息的采集以及系统与上位机PC之间的
远程通讯，实现用户对EDU测试系统的各种操作，这些操作可以通过面板或者上位机PC软
件来完成，即所述的控制板的信号输入来自以下两个部分 (1)采集本地面板的各个离散开关信号； (2)通过RS232接口同远程PC通信，获取控制命令。 当所述的控制面板上面板\远程开关选择到面板端时，所述的控制板将定时采集 控制面板上的部分控制信号，经过处理后发送到CPLD处理器；当开关选择到远程端时，所 述的控制板接收来自上位机软件的串口控制数据，解析命令后将控制命令发送到CPLD处理器。 由于EDU产品在设计中对于电源中断有不同的响应，对于不同的中断的时间，部 品的工作状态也不同。所述的定时器的作用正是为了实现电源中断时间的精准控制。所述 的定时电路采用555定时电路，通过调整RC的值来调整脉冲时间，由于可调电容较难实现， 所以采用调整电阻的方式实现RC的调整。通过调整4路可调电位计的电阻，使中断时间为 需要的设定值，使用波段开关选择不同的中断时间，达到测试需求。 所述的PC机上安装主测设备的控制程序，可以实现对标准测试信号发生器的控 制，具体的，控制平台可以实现如图形选择，颜色控制，光标移动等功能，通过在控制界面设 计虚拟EDU显示，将真实EDU与虚拟EDU显示进行同步对比，直观。 所述的工作电源选用220Vac/50Hz， 115Vac/400Hz两种电源，其中220Vac/50Hz用 来给主测试设备供电、115Vac/400Hz用来给被测EDU供电。 进行测试时，将需显示的图形的编码输入高速FLASH中，然后运行所述的信号发 生板上的CPLD根据所述的控制板传送的控制信息获取相应FLASH地址单元信息，产生图形 显示、控制信号。 本发明的有益效果如下 本发明的主测试设备能够产生EDU的维修和检测需要提供的相应的激励信号，提 供必须的亮度、光强传感器的模拟量，显示EDU的工作状态。可以利用本发明，进行故障查 找和相关参数的调整，从而实现EDU的维修和检验。
图1为本发明电子显示器检测系统结构框图； 图2为控制板的电路原理图； 图3为信号处理模块电路原理图； 图4为图像处理器模块电路原理图； 图5为I/O处理模块电路原理图； 图6为控制面板电路原理图； 图7为控制板主流程图； 图8为PC机控制程序流程图。
具体实施方式
参见附图l，本发明电子显示器检测系统的主测试设备使用两种电压的电源供电， 通过RS-232和主机PC相联，主测试设备可以通过主机PC和控制面板两种方式进行控制。 参见附图2，所述的控制板处理器U2选用ATMEGA128L，主时钟频率7. 3728MHz， 接口 JP1连接所述的控制板与所述的控制面板，接口 JP2为所述的CPLD接口 ，接口 JP3为 所述的JTAG接口， Jl为所述的RS232接口电路，连接有电平转换电路，电平转换电路选用 MAX3232CSE串口接口电路作为通讯隔离使用，低电压供电3. 3VDC，所述的电源转换电路由 Ul芯片REG1117及其外围电路构成，所述的端口下拉电阻包括R1 R30。 参见附图3，信号处理模块中高速视频DA芯片U2(型号为AD768AR)及其外围电路 构成X偏转信号产生电路，电位计R5为输出调零使用，电位计R3调节比例运算的输出端电 阻值，从而调节输出电压的幅值；高速视频DA芯片U5(型号为AD768AR)及其外围电路构成 Y偏转信号产生电路，电位计R14为输出调零使用，电位计R12调节比例运算的输出端电阻 值，从而调节输出电压的幅值；电阻R41 R52分别组成5对电阻，构成固定亮度设定电路； U1、U4芯片AM26LS31CN及其外围电路构成7路信号的差分电路；设备连接器分P5和P4两 种，用于连接控制面板；L1、 L2、 L3、 Cll、 C12、 C13、 C14、 C15、 C17构成了 LC滤波电路，对电 源进处理；R22 R24、 R34 R3、 Ql Q3构成了 EDU故障报警电路，分别用来指示EDU异 常、温度过高、电子束测试失败。 信号处理模块的工作原理如下 (1)X，Y偏转电路AD768AR芯片使用+5乂0(:，-5￥0(:工作电源，10『八输出信号。电 位计R5为输出调零使用，当无信号时，使I0UTA输出信号输出零电平，消除内部电路零点漂 移；电位计R3调节比例运算的输出端电阻值，从而输出电压的幅值，使整体X或Y偏转电压 增大或减小。使用简单的比例增益调节，使图形输出为需要尺寸。 接收I/O模块的总线信号，经AD768AR芯片将16位数字信号转变为一路信号输出。 (2)固定亮度设定 电阻R41 R52分别组成5对电阻，高端接+5VDC,低端接地。根据配对电阻的比 例不同，获得一定分压比例，对应的通过面板开关选择不同分压比，而处理器输入高阻抗， 对输入电压影响可忽略，通过获得的不同电压值，直接送到EDU亮度控制端，调节亮度。 (3)7路差分信号输出对于R、 G、 B、 B\T、 SYNC、 INTENSITY、 STR 7路信号通过两个AM26LS31CN差分芯片 将上述7路信号由单路变成差分输出。 (4)电源处理；信号板工作频率高，对于输入的5VDC电源采用了 L1、L2、L3、C11、C12、C13、C14、 C15、 C17对电源地、+5VDC、 -5VDC进行滤波处理。 (5)故障报警 直接在信号板上使用LED进行故障警告。 参见附图4，图像处理器模块电路中包含6片高速并行Flash Memory,用来存储设 计好的图像数据，一片存储光栅图像数据，一片存储笔画图像数据的颜色控制，其他4片用 来存储笔画图像的X、Y偏转控制量。具体如下 1.去耦电容由于工作电压低，器件工作频率高，对于电源选用C42 C470. 1 ii F的电容作为去耦电容. 2. Flash芯片U14型号为M29F040B45K，用来提供光栅图像数字信号 3. Flash芯片U16型号为M29F040B45K，用来提供笔画图像数字信号。 4. Flash芯片U12型号为M29F040B45K，用来提供DX-LOW数字信号。 5. Flash芯片U15型号为M29F040B45K，用来提供DX-HIGH数字信号。 6. Flash芯片U13型号为M29F040B45K，用来提供DY-LOW数字信号。 7. Flash芯片U14型号为M29F040B45K，用来提供DY-HIGH。 参见附图5， 1/0处理模块采用EPM1270GT144C5为主芯片，该芯片I/O 口多，I/O 使用680 Q的上拉电阻，Vcc 3. 3VDC ;使用AS1117芯片及其外围电路，将5VDC电源转变为 3. 3VDC，低电压给处理器、CPLD提供工作电源，功耗小；由于工作电压低，器件工作频率高， 对于电源选用C29 C410. 1 ii F的电容作为去耦电容；接口 P6为信号发生板和控制板的接 口电路。 参见附图6，控制面板电路图包括光栅颜色选择开关、笔画颜色选择开关、连接器 等电路，具体如下 所述的光栅颜色选择通过4刀16位波段开关，实现16进制数的转换。波段开关 1 16位对应16进制的0 F。 波段开关选择"l"， JP1-33 JP1-36输出0000， 波段开关选择"2"， JP1-33 JP1-36输出0001 依此类推，波段开关1 16位对应16进制的0 F。 所述的笔画颜色选择通过4刀16位波段开关，实现16进制数的转换。波段开关 1 16位对应16进制的0 F。 波段开关选择"l"， JP1-33 JP1-36输出0000， 波段开关选择"2"， JP1-33 JP1-36输出0001 依此类推，波段开关1 16位对应16进制的0 F。 所述的连接器Jl通过配套电缆和EDU连接。 参见附图7、8对于主测试设备的控制可以通过PC和本地控制两种方法来实现。
权利要求航空电子显示器检测系统，包括PC机、主测试设备、电源系统，其特征在于PC机和主测试设备之间采用工业RS-232串行总线进行通讯；所述的PC机上安装主测设备的控制程序，可以实现对主测试设备的控制；所述的主测试设备包括信号发生板、控制板、控制面板、定时电路，其中信号发生板用来产生各视频信号、控制信号，控制板进行通讯以及对信号发生器的控制，控制面板用来实现手动控制功能，定时电路提供精确定时3000、400、200、5、正常5个控制位；所述的电源系统选用220Vac/50Hz，115Vac/400Hz两种电源，其中220Vac/50Hz用来给主测试设备供电、115Vac/400Hz用来给被测EDU供电。
2. 权利要求1所述的航空电子显示器检测系统，其特征在于所述的信号发生板包括 信号处理模块、I/O处理模块、图像处理器模块。
3. 权利要求1所述的航空电子显示器检测系统，其特征在于所述的控制面板上包括 光栅颜色选择开关、笔画颜色选择开关、面板\远程开关、亮度选择开关、显示方式开关、连 接器电路。
4. 权利要求1所述的航空电子显示器检测系统，其特征在于所述的控制板包括处理 器、RS232接口电路、电源转换电路、端口下拉电阻、CPLD接口 、控制面板接口 、 JTAG接口 。
5. 权利要求l所述的航空电子显示器检测系统，其特征在于所述的定时电路采用555 定时电路。
6. 权利要求4所述的航空电子显示器检测系统，其特征在于所述的控制板处理器U2 选用ATMEGA128L，主时钟频率7. 3728MHz，接口 JP1连接所述的控制板与所述的控制面板， 接口 JP2为所述的CPLD接口 ，接口 JP3为所述的JTAG接口 ，接口 Jl为所述的RS232接口 电路，连接有电平转换电路，电平转换电路选用MAX3232CSE串口接口电路作为通讯隔离使 用，低电压供电3. 3VDC，所述的电源转换电路由U1芯片REG1117及其外围电路构成，所述的 端口下拉电阻包括R1 R30。
7. 权利要求2所述的航空电子显示器检测系统，其特征在于信号处理模块中高速视 频DA芯片U2及其外围电路构成X偏转信号产生电路，电位计R5为输出调零使用，电位计 R3调节比例运算的输出端电阻值，从而调节输出电压的幅值；高速视频DA芯片U5及其外 围电路构成Y偏转信号产生电路，电位计R14为输出调零使用，电位计R12调节比例运算的 输出端电阻值，从而调节输出电压的幅值；电阻R41 R52分别组成5对电阻，构成固定亮 度设定电路；U1、 U4芯片AM26LS31CN及其外围电路构成7路信号的差分电路；设备连接器 分P5和P4两种，用于连接控制面板；L1、 L2、 L3、 Cll、 C12、 C13、 C14、 C15、 C17构成了 LC滤 波电路，对电源进行处理；R22 R24、R34 R3、Q1 Q3构成了 EDU故障报警电路，分别用 来指示EDU异常、温度过高、电子束测试失败。
8. 权利要求2所述的航空电子显示器检测系统，其特征在于所述的图像处理器模块 电路中包含6片高速并行Flash Memory,用来存储设计好的图像数据，一片存储光栅图像 数据，一片存储笔画图像数据的颜色控制，其他4片用来存储笔画图像的X、 Y偏转控制量。
9. 权利要求2所述的航空电子显示器检测系统，其特征在于所述的I/O处理模块采 用的CPLD主芯片型号为EPM1270GT144C5， I/O使用680 Q的上拉电阻；使用AS1117芯片及 其外围电路，将5VDC电源转变为3. 3VDC，低电压给处理器、CPLD提供工作电源；对于电源选 用C29 C410. 1 ii F的电容作为去耦电容浪口 P6为信号发生板和控制板的接口电路。
10.权利要求3所述的航空电子显示器检测系统，其特征在于所述的光栅颜色选择通过4刀16位波段开关，实现16进制数的转换，波段开关1 16 位对应16进制的0 F ;所述的笔画颜色选择通过4刀16位波段开关，实现16进制数的转换，波段开关1 16 位对应16进制的0 F ;所述的连接器电路通过配套电缆和EDU连接。
专利摘要本实用新型公开了一种航空电子显示器检测系统，使用该系统可以实现航空电子显示器故障的查找和排除。本实用新型航空电子显示器检测系统包括PC机、主测试设备、电源系统，PC机和主测试设备之间采用工业RS-232串行总线进行通讯。其中主测试设备是该系统的主要设备，包括信号发生板、控制板、控制面板、定时电路；主测试设备可以用来产生检测航空电子显示器所需要的信号，从而完成对电子显示器的维修。
文档编号G01R31/00GK201489062SQ20092014871
公开日2010年5月26日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者冯仁剑, 周文涛 申请人:北京安达维尔科技有限公司