一种飞机模型飞行姿态的控制电路的制作方法

本实用新型涉及科技馆展品设计和制作技术领域，具体为一种飞机模型飞行姿态的控制电路。

背景技术：

科技馆是以展览教育为主要功能的公益性科普教育机构，通过常设和短期展览，以及相关的教育活动，来激发观众的科学兴趣，达到普及科学知识，培养科学思想和方法，启迪科学创新的目的。因而，展品是科技馆开展科普教育的重要载体。

科技馆展品表现飞机的飞行姿态，一般采用多媒体的形式，通过动画和文字讲解，告诉观众飞机姿态变化时各个机翼做相应的调整。还有的科技馆展品实现飞机模型飞行姿态调整，是采用电路板和电机相结合的方式，以调整飞机模型飞行姿态和各个机翼的动作。但存在如下缺点：

(1)以多媒体形式介绍飞行姿态，具有互动性差、知识讲解单一等缺点。

(2)电路板和电机相结合的方式，具有控制复杂，角度控制不精准的缺点。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种飞机模型飞行姿态的控制电路，以解决上述背景技术中提到的现有科技馆展品飞机模型互动性差、知识讲解单一、角度控制不精准的缺点。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供如下技术方案：一种飞机模型飞行姿态的控制电路，包括单片机处理器、电源模块、下载仿真模块、数字量输入模块、电源输出模块、rs485串口模块、rs232串口模块、继电器输出模块、数字量输出模块、舵机控制模块，所述单片机处理器与电源模块、下载仿真模块、数字量输入模块、电源输出模块rs485串口模块、rs232串口模块、继电器输出模块、数字量输出模块、舵机控制模块电性连接。

优选的，所述单片机处理器为stm32f103zet6芯片。

优选的，所述数字量输入模块采用两组pc847光电耦合器芯片，分别输入4组数字量信号。

优选的，所述舵机控制模块包括方向舵、方向翼、升降舵、升降翼、副舵和副翼六个部位舵机的动作控制电路，所述每个部位舵机的动作控制电路包括第一npn三极管、第二npn三极管，所述第一npn三极管基极通过第一电阻连接单片机处理器，所述第一npn三极管发射极接地，所述第一npn三极管集电极通过第二电阻连接电源，所述第一npn三极管集电极还连接第二npn三极管的基极，所述第二npn三极管发射极接地，所述第二npn三极管集电极通过第三电阻连接电源，所述第二npn三极管集电极还连接舵机控制信号端。

优选的，所述数字量输出模块采用四组数字量输出电路，所述每组数字量输出电路包括第三npn三极管，所述第三npn三极管基极通过第四电阻连接单片机处理器，所述第三npn三极管发射极接地，所述第三npn三极管集电极通过第五电阻连接电源，所述第三npn三极管集电极还通过第六电阻连接led灯。

优选的，所述继电器输出模块为基于型号的jqc-3f(t74)-5v继电器的控制电路。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

本实用新型采集电脑发送的飞机姿态调整信息后，然后通过2级晶体管电路控制舵机，实现舵机偏转角度跟飞行视场的配合；再次可同时实现6路舵机的控制，实现飞机模型上六个部位舵机的动作包括：方向舵、方向翼、升降舵、升降翼、副舵和副翼，角度控制精准；最后，基于科技馆展品的特点和实际，同步开发了普通数字量输入输出、继电器输出、串口232和485等扩展功能，以满足各类电控需求。此控制电路既有针对性的实现展品改造功能，又有一定的通用性，能应用在常设展厅50％左右的展品电控上，其控制过程较为直观，互动性好，飞行角度控制多样，涉及知识点丰富，很好应用于科技馆展品的学习交流上。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的舵机控制模块的电路原理图；

图3为本实用新型的数字量输入模块、继电器输出模块、数字量输出模块的电路原理图；

图4为本实用新型的rs485串口模块、rs232串口模块电路原理图；

图5为本实用新型的下载仿真模块电路原理图；

图6为本实用新型的电源模块、电源输出模块电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，一种飞机模型飞行姿态的控制电路，其特征在于，包括单片机处理器1、电源模块2、下载仿真模块3、数字量输入模块4、电源输出模块5、rs485串口模块6、rs232串口模块7、继电器输出模块8、数字量输出模块9、舵机控制模块10，单片机处理器1与电源模块2、下载仿真模块3、数字量输入模块4、电源输出模块5、rs485串口模块6、rs232串口模块7、继电器输出模块8、数字量输出模块9、舵机控制模块10电性连接。其中，单片机处理器1为stm32f103zet6芯片。

如图2所示，舵机控制模块10包括方向舵、方向翼、升降舵、升降翼、副舵和副翼六个部位舵机的动作控制电路，每个部位舵机的动作控制电路包括第一npn三极管、第二npn三极管，第一npn三极管基极通过第一电阻连接单片机处理器1，第一npn三极管发射极接地，第一npn三极管集电极通过第二电阻连接电源，第一npn三极管集电极还连接第二npn三极管的基极，第二npn三极管发射极接地，第二npn三极管集电极通过第三电阻连接电源，第二npn三极管集电极还连接舵机控制信号端。其中图纸中的具体电子元件编号如图所示，舵机控制模块10实现单片机输出的舵机控制信号通过第一npn三极管、第二npn三极管两级放大后输出到被控制的舵机。

如图3所示，数字量输入模块4采用两组pc847光电耦合器芯片分别输入4组数字量信号。外部数字量信号通过数字量输入模块4的光电耦合器芯片隔离输出，使之前端与负载完全隔离，目的在于增加安全性，减小电路干扰，简化电路设计。

如图3所示，数字量输出模块9采用四组数字量输出电路，每组数字量输出电路包括第三npn三极管，第三npn三极管基极通过第四电阻连接单片机处理器1，第三npn三极管发射极接地，第三npn三极管集电极通过第五电阻连接电源，第三npn三极管集电极还通过第六电阻连接led灯。如图，单片机输出的ctrl_led信号通过电阻输出到三极管q15-18的基极，经过信号放大后，在集电极输出驱动led灯的信号。

如图3所示，继电器输出模块8为基于型号的jqc-3ft74-5v继电器的控制电路。其中图纸中的具体电子元件编号如图所示。如图，单片机输出控制信号ctrl_jqc1、ctrl_jqc2(高电平)到三极管q13、q14的基极，三极管饱和导通，此时jqc-3ft74-5v继电器的2脚i-接地、1脚i+接电源vcc(5v)。

如图4所示，为rs485串口模块6、rs232串口模块7的电路原理图，其中rs485串口模块6采用基于sp3485芯片的rs485串口电路，rs232串口模块7采用基于sp3232芯片的rs232串口电路。

如图5所示，为下载仿真模块3电路原理图，如图所示，jtag(jointtestactiongroup，联合测试工作组)是一种国际标准测试协议(ieee1149.1兼容)，主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持jtag协议，如dsp、fpga器件等。标准的jtag接口是4线：tms、tck、tdi、tdo，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。

如图6所示，为电源模块2、电源输出模块5原理图，图中v_motor为舵机电源，当连接短路环j7，只提供7.5v舵机电源，满足其他展品飞行姿态电控系统改造的需求，当取下短路环j7，采用双电源供电，满足通用性电控系统的需求。电源模块2主要输出5v、3.3v电源，供整个控制系统使用。

本实用新型的一种飞机模型飞行姿态的控制电路，本控制电路采集电脑发送的飞机姿态调整信息后，然后通过2级晶体管电路控制舵机，实现舵机偏转角度跟飞行视场的配合；再次可同时实现6路舵机的控制，实现飞机模型上六个部位舵机的动作包括：方向舵、方向翼、升降舵、升降翼、副舵和副翼；最后，基于科技馆展品的特点和实际，同步开发了普通数字量输入输出、继电器输出、串口232和485等扩展功能，以满足各类电控需求。因此，此控制电路既有针对性的实现展品改造功能，又有一定的通用性，能应用在常设展厅50％左右的展品电控上。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。