专利名称：飞行模拟器一体化仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及飞行模拟器仪表技术领域，具体涉及一种飞行模拟器一体化仪表。
背景技术：
飞行模拟器是飞行员实施模拟训练和教学的专用设备，其中座舱内各种仪表的仿 真是整个模拟器的重要构成元素之一，是对飞行员操控和驾乘环境的真实再现。由于飞机 种类、型号不同，对应的座舱仪表种类和数量也不同，目前飞行模拟器中大多根据仪表的种 类分别采用同步器，直流电机，步进电机等进行控制，驱动控制电路在仪表外部，主要使用 单片机，DSP或者ARM板进行驱动控制，控制设备复杂，需要大量底层编程工作，仪表接口不 统一，体积大，故障率高，可维护性差。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种通用性强，成本低廉，便于使用维护的飞行器一 体化仪表。实现本实用新型目的的技术方案一种飞行模拟器一体化仪表，包括若干个仪表、仪表计算机和电源，所述的仪表均 通过交换机与计算机和电源连接，仪表内部设有驱动控制模块，所述的驱动控制模块包括 数据存储控制板、电机驱动控制板和数模转换控制板。如上所述的一种飞行模拟器一体化仪表，数据存储控制板包括通讯接口控制芯 片，数据存储芯片，仪表照明亮度调节芯片，以及电机驱动控制芯片。如上所述的一种飞行模拟器一体化仪表，电机驱动控制板包括两片电机驱动控制
-H-· I I心片。如上所述的一种飞行模拟器一体化仪表，数模转换控制板包括AD转换芯片，DA转 换芯片，I/O扩展芯片和放大器芯片。如上所述的一种飞行模拟器一体化仪表，各芯片均设有总线接口，各芯片之间通 过I2C总线进行通讯。本实用新型的效果在于1、体积小，集成度高，便于维护调试。每个控制板大小为3x4厘米，体积小，完全可以安装在仪表内部，不再需要外部驱 动控制设备。三个控制板集成了仪表驱动控制所需要的全部功能，包括电机驱动控制，仪表 照明调节，数据存储，AD转换，DA转换，IO扩展，故障旗驱动控制等。各控制板之间可以通 过铜柱方便的相互连接，出现问题时可以直接更换相应控制板，排除故障方便，便于使用维 护。2、驱动控制方便，软件编写容易系统采用了 I2C总线和I2C总线接口器件，使得仪表对外接口统一，不再需要复杂的底层编程工作，仪表的驱动控制功能直接由计算机通过I2C总线完成，仪表控制程序可 以做成动态链接库形式，根据仪表型号自动调用相应驱动控制程序，控制方便。3、通用性好，可通过组合完成各类仪表控制由于三个控制板集成了仪表驱动控制所需要的全部功能，所以可以通过对这三个 控制板进行组合使用，完成对各种类型仪表的驱动控制。通用性强，不需要进行二次开发， 而且I2C总线扩展方便，可以根据需要增加各种功能。4、成本低由于采用通用的I2C总线接口器件，使得系统电路板尺寸很小，元器件数量大大 减少，不需要单片机或者DSP做底层控制，系统成本得到大幅降低。
图1为本实用新型的所提供的一种飞行模拟器一体化仪表结构示意图；图2为图1中仪表的内部结构图；图3为图2中数据存储控制板结构图；图4为图2中电机驱动控制板的结构图；图5为图2中数模转换控制板的结构图。图中1.仪表；2.仪表计算机；3.电源；4.交换机；5.数据存储控制板；6.电机驱 动控制板；7.数模转换控制板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。如图1所示，一种飞行模拟器一体化仪表，包括4个仪表1、仪表计算机2和电源 3，这里也可以使用5个或者更多数量的仪表。电源3为仪表提供12v的直流电。仪表1均 通过交换机4与计算机2和电源3连接。仪表1内部设有驱动控制模块。如图2所示，驱 动控制模块包括数据存储控制板5、电机驱动控制板6和数模转换控制板7。每个控制板的 大小为3x4厘米，控制板之间通过线缆KO连接。如图3所示，数据存储控制板5由通讯接口控制芯片USB2I2C，数据存储芯片 DS4510，仪表照明亮度调节芯片PCA9533，电机驱动控制芯片TMC222组成，完成仪表的数据 通讯、数据存储、步进电机驱动控制、照明亮度调节和I/O接口扩展等功能。如图4所示，电机驱动控制板6由两片电机驱动控制芯片组成，完成对两台步进电 机的驱动控制，电机驱动控制芯片的型号为TMC222。如图5所示，数模转换控制板7由一片AD转换芯片ADS1112，一片DA转换芯片 DAC7574，一片I/O扩展芯片MAX7311和一片放大器芯片LM324组成，完成模数转换，数模转 换及放大，I/O 口扩展功能。芯片PCA9533，DS4510，TMC222，ADSll 12，DAC7574，MAX7311 都具有 I2C 总线接口， 可以通过I2C总线通讯。为了完成计算机和仪表间的通讯，数据存储控制板5中采用一片 通讯接口控制芯片USB2I2C，完成USB总线到I2C总线的转换。这样计算机上的仪表控制程 序可以通过USB2I2C芯片提供的I2C总线操作函数对电机驱动控制芯片，模数转换芯片等 进行读写操作，从而完成对仪表的驱动控制。[0031]使用本实用新型时，可根据仪表的复杂程度对三种控制板进行组合使用。例如，如 果要驱动控制某型飞机的地平仪。首先确定地平仪的功能，地平仪由1个俯仰通道电机，1 个倾斜通道电机，1个垂直指令杆电机，1个水平指令杆电机，4个故障旗电机，1个手动调节 旋钮组成。因此需要驱动控制8个步进电机和1路模数转换。根据控制板的功能，要选用 1块数据存储控制板5，4块电机驱动控制板6和1块数模转换控制板7。如果要驱动控制 某型飞机的压力表，首先确定压力表功能，该压力表只有一个电机组成，因此只需要1块数 据存储控制板5。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用 新型的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之 内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求一种飞行模拟器一体化仪表，其特征在于包括若干个仪表(1)、仪表计算机(2)和电源(3)，所述的仪表(1)均通过交换机(4)与计算机(2)和电源(3)连接，仪表(1)内部设有驱动控制模块，所述的驱动控制模块包括数据存储控制板(5)、电机驱动控制板(6)和数模转换控制板(7)。
2.按照权利要求1所述的一种飞行模拟器一体化仪表，其特征在于所述的数据存储 控制板(5)包括通讯接口控制芯片，数据存储芯片，仪表照明亮度调节芯片，以及电机驱动 控制芯片。
3.按照权利要求1所述的一种飞行模拟器一体化仪表，其特征在于所述的电机驱动 控制板(6)包括两片电机驱动控制芯片。
4.按照权利要求1所述的一种飞行模拟器一体化仪表，其特征在于所述的数模转换 控制板(7)包括AD转换芯片，DA转换芯片，I/O扩展芯片和放大器芯片。
5.按照权利要求2、3或者4所述的一种飞行模拟器一体化仪表，其特征在于各芯片 均设有总线接口，各芯片之间通过I2C总线进行通讯。
专利摘要本实用新型涉及飞行模拟器仪表技术领域，具体涉及一种飞行模拟器一体化仪表，包括若干个仪表、仪表计算机和电源，所述的仪表均通过交换机与计算机和电源连接，仪表内部设有驱动控制模块，驱动控制模块包括数据存储控制板、电机驱动控制板和数模转换控制板。数据存储控制板包括通讯接口控制芯片，数据存储芯片，仪表照明亮度调节芯片，以及电机驱动控制芯片。电机驱动控制板包括两片电机驱动控制芯片。数模转换控制板包括AD转换芯片，DA转换芯片，I/O扩展芯片和放大器芯片。其优点在于体积小，集成度高，便于维护调试，成本低，通用性好，可通过组合完成各类仪表控制。
文档编号G09B9/08GK201716886SQ20102024966
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者司华伟, 赵广兴 申请人:中国人民解放军93163部队飞行仿真技术研究所