c8051f單片機(jī)的小型渦噴發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-08-03 11:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 足發(fā)動機(jī)尾噴管測溫需求。熱電偶的輸出為雙端輸出的差模小信號，這就要求處理此信號的放大器具有極高的輸入阻抗和共模抑制比，這里采用了常用的三運放差動放大器（即儀用放大器），見圖5。關(guān)于熱電偶的冷端補(bǔ)償問題，這里采用單片機(jī)片上溫度傳感器測得的溫度作為冷端溫度，根據(jù)中間溫度定律，E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0),其中E(T0,0)由所測的冷端溫度T0根據(jù)熱電勢和溫度的單值函數(shù)關(guān)系式求出，所以E(T,0)亦可求出，從而推算出熱端溫度。這種方法比通常采用的利用補(bǔ)償電路實現(xiàn)冷端補(bǔ)償更為簡單方便。圖5 儀用放大器3．4 轉(zhuǎn)速及遙控指令測量電路 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速通過光電器件測量，見圖6所示。發(fā)動機(jī)每轉(zhuǎn)一周，測量電路發(fā)出兩個脈沖。由于發(fā)動機(jī)推力控制本質(zhì)是對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，所以轉(zhuǎn)速的測量精度直接關(guān)系到控制性能的優(yōu)劣。轉(zhuǎn)速由單片機(jī)的16bit定時器T4的捕獲功能（快速輸入）測得每個脈沖的周期而推算出來。發(fā)動機(jī)正常工作狀態(tài)時的轉(zhuǎn)速范圍為33000rpm～120000rpm, 由此可推算出正常工作狀態(tài)時，周期范圍為909us～250us,定時器每個計數(shù)單位對應(yīng)的時間值為1/ = （）,且周期時間不會超過16bit定時器的溢出周期。所以既可達(dá)到足夠高的測量精度，又為軟件處理提供方便。發(fā)動機(jī)速度指令是通過遙控接收機(jī)的一個通道發(fā)送給單片機(jī)的。速度指令脈沖的脈寬對應(yīng)不同的期望轉(zhuǎn)速，并通過16－bit定時器T2實現(xiàn)測量。3．5 I2C總線和UART總線系統(tǒng)中的狀態(tài)指示電路、LCD顯示電路、參數(shù)記錄電路和鍵盤掃描電路等功能模塊圖6 轉(zhuǎn)速測量電路示意圖采用I2C總線結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)各個模塊的數(shù)據(jù)和指令交換。I2C總線有以下特點：(1)只需要兩條線，SDA數(shù)據(jù)線和SCL時鐘線。(2)掛在總線上的各個器件都通過軟件尋址，且總存在主/從關(guān)系，當(dāng)兩個或多個主方同時發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸時，可進(jìn)行沖突檢測及仲裁。(3)數(shù)據(jù)傳輸率最高可達(dá)到400kbits/s。 除了以上特點外，I2C總線作為一種流行的通用總線，有豐富的功能器件支持，擴(kuò)展的功能器件可方便的接到總線上，為系統(tǒng)擴(kuò)展提供極大方便。其中參數(shù)記憶器件采用32K EEPROM (AT24C256),四個LED狀態(tài)顯示燈利用PCF8574串并轉(zhuǎn)換器來驅(qū)動。若發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)作為分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，可通過此總線與上位計算機(jī)進(jìn)行通訊。為實現(xiàn)功能擴(kuò)展的需要，也將片上的兩個UART接口通過接口芯片接出來，以便于與PC機(jī)或其它設(shè)備通訊。3．6 LCD顯示及參數(shù)設(shè)置根據(jù)參數(shù)顯示的要求，LCD顯示選用了主控制驅(qū)動電路為HD44780的16字符2行的58點陣液晶顯示器，此顯示器是通過并行口與外部控制器連接的，因此，我們采用了PCF8574 I2C－并口轉(zhuǎn)換芯片將其與系統(tǒng)相連。為了省去由單片機(jī)專門提供LCD的讀寫控制信號和使能信號等，利用所發(fā)送數(shù)據(jù)的低三位提供控制和使能信號，高半字節(jié)為向LCD發(fā)送的指令或數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)的狀態(tài)和參數(shù)顯示或修改通過6個功能菜單實現(xiàn)，其中四個菜單可通過快捷鍵直接進(jìn)入，而所有菜單都可通過菜單選擇鍵（MENU1
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