降落伞自动打开装置安全测试系统的设计
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在 气压 高度 测试 系统 中 ，气 压 对 高 度 的影 响 最 为 关 键 ，本 文 选 用 了南 京 某 公 司 生 产 的 ＨＭ２７Ａ 绝 对 压 力 传 感 器 ， 它采 用 德 国 ＨＥＬＭ 先 进 的 绝 压 芯 片 和 温 度 自补 偿 及 归 一 化 电 路 调 试 等 高 新 技 术 ，其 技 术 参 数 如 下 ：
摘 要 ：介 绍 了降 落 伞 自动 打 开装 置 安 全 测 试 系统 的 设 计 ，用 于测 量 气压 高 度 。主 要 论 述 了该 系统 软 硬 件 的 设 计及 工作 过 程 。 整 个 系统具 有 响应 速 度 快 、精 度 高 、稳 定 性好 的特 点 ，在 军 事航 空领 域 及 实 际生 活 中具 有 广 泛 的应 用前 景 。
《工业控制计算机｝２０１６年第 ２９卷第 ３期
１３５
降落伞 自动打开装置安全测试 系统的设计
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｐａｒａｃｈｕｔｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ
王 丽 华 （东华计量测试研究院，江西 南昌 ３３００２９） 王 忠 维 （江西省武宁县供 电有限责任公 司，江西 九江 ３３２３００）
关键 词 ：降落 伞 自动 打 开装 置 ，安 全 测 试 系统 ，气压 高度
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓａｆｅｔｙ ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｐａｒａｃｈｕｔｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｏｐｅｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ，ｕｓｅｄ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｂａｒｅ— ｍｅｔｒｉｃ ａｌｔｉｔｕｄｅ，ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｆａｓｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｐｅｅｄ，ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｗｉｄｅｌｙ ａｐ— ｐｌｉｅｄ ｉｎ ｍ ｉｌｉｔａｒｙ ａｖｉａｔｉｏｎ．ａｃｔｕａｌ ｌｉｆｅ．
系 统 由微 处 理 器 ＳＴＣ８９Ｃ５８、绝 对 压 力 传感 器 、Ａ／Ｄ采 样 模 块 、ＲＳ２３２模 块 、 电 源 模 块 、ＬＣＤ 显 示 模 块 及 其 他 外 围 模 块 组 成 ，如 图 １所 示 。
蟊丽 丽 — 广
每 微ＳＴＣ处８９理Ｃ器５８
图 １ 气 压 高度 测 试 系统 框 图 １．１ 微 处 理 器 ＳＴＣ８９Ｃ５８
测 量 范 围 ：０ｋＰａ－１ １０ｋＰａ 测 量 精 度 （线 性 ＋重 复 性 ＋迟滞 ）：±０．１％ＦＳ
输 出 信 号 ：０Ｖ￣５Ｖ 供 电方 式 ：２４ＶＤＣ 补偿 温 度 范 围 ：一１Ｏ℃ ～６０ｃｃ 使 用温 度 范 围 ：一４５ｏＣ￣８０ｏＣ
零位 温度 范围 ：ｌ ｘｌ 代 ．ＦＳ 灵敏度 温度 系数 ：ｌ ｘｌ Ｏ ℃ｌＦＳ
位 机 中 ，本 系 统 设 计 了 ＲＳ２３２模 块 电 路 与 上位 机 进 行 通 讯 。 由
于 ＳＴＣ８９Ｃ５８内部 的 ＵＡＲＴ串行 通信 使用 的是 ＣＯＭＳ电平 ，
而上 位 机 的 ＲＳ一２３２接 口又 是 ＲＳ２３２电平 ，所 以 在 本 文 中选 用 了 ＭＡＸ２３２ＣＳＥ电 平 转换 芯 片 ，进 行 ＣＯＭＳ 电平 与 ＲＳ２３２电
ＳＴＣ８９Ｃ５８是一 种 新 型 的 ５１内核 的单 片 机 ，片 内包 含 ３２ｋ Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ 、１．２ｋＲＡＭ ，具 有 超 强 抗 干 扰 、高 速 、低 功 耗 等 特 性 。 其 主 要 功 能 是 负 责 把 Ａ／Ｄ转 换 器转 换 得 到 的 数 字 量 进 行 处 理 ， 通 过 公 式 计 算 最 终 把 大 气 压 力 转 换 成 海 拔 高 度 值 直 观 显 示 出 来 ，还 可 以和 上 位 机 进 行 通 讯 。 １．２ 绝 对 压 力 传 感 器 的选 择
平 之 间 的 电平 转 换 ，从 而 实 现 串行 通 信 。
２ 系统 软 件 设 计
本 文 采 用 了 Ｃ５１语 言 进 行 程 序 编 程 。相 对 汇 编语 言 而 言 ，
１．３ Ａ／Ｄ 采 样 模 块
气 压模 拟 信 号 经过 传 感 器 输 出 Ｏ－５Ｖ 电信 号 ，通 过 ｌ—
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ＣＬ７１３５ Ａ／Ｄ转 换 芯 片 进 行 采 样 ，采 用 简 化 的 中 断查 询 相 结 合
的接 口方 式 与 单 片 机通 信 ］。
１．４ ＲＳ２３２模 块
为 了将 单 片 机采 集 到 的 大量 数 据 进 行 分 析 研 究 并 保 存 到 上
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐａｒａｃｈｕｔｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｏｐｅｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ，ｓａｆｅｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ，ｂａｒｏｍｅｔｒｉｃ ａｌｔｉｔｕｄｅ
降 落 伞 自动 打 开 装 置是 一 种 可 以在 设 定 高 度 一Ｆ自动 开 伞 ， 与 降 落 伞 大 量 配 套使 用 的 安全 保 证 设 备 。可 应 用 于 飞 机 人 员 安 全 救生 时 的 自动 开 伞 、空 投 物 质 的开 伞 、武 器 装 备 投 放 延 时 引爆 等 重要 场 合 ］。 用 于测 量 气 压 高 度 的 安 全 测 试 系 统 作 为 降 落 伞 自动打 开 装 置 安 全 保 障 的 关 键 部 分 ，一 旦 失 效 将 危 及 跳 伞 人 员 的生 命 安 全 ，带来 灾 难 性 的后 果 。因此 ，设 计 一 个 高 精 度 、高稳 定 性 的降 落 伞 自动 打 开 装 置 气 压 高度 系统 是 十 分 有 意 义 的 。 １ 系统 硬 件 设 计
摘 要 ：介 绍 了降 落 伞 自动 打 开装 置 安 全 测 试 系统 的 设 计 ，用 于测 量 气压 高 度 。主 要 论 述 了该 系统 软 硬 件 的 设 计及 工作 过 程 。 整 个 系统具 有 响应 速 度 快 、精 度 高 、稳 定 性好 的特 点 ，在 军 事航 空领 域 及 实 际生 活 中具 有 广 泛 的应 用前 景 。
《工业控制计算机｝２０１６年第 ２９卷第 ３期
１３５
降落伞 自动打开装置安全测试 系统的设计
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｐａｒａｃｈｕｔｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ
王 丽 华 （东华计量测试研究院，江西 南昌 ３３００２９） 王 忠 维 （江西省武宁县供 电有限责任公 司，江西 九江 ３３２３００）
关键 词 ：降落 伞 自动 打 开装 置 ，安 全 测 试 系统 ，气压 高度
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓａｆｅｔｙ ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｐａｒａｃｈｕｔｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｏｐｅｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ，ｕｓｅｄ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｂａｒｅ— ｍｅｔｒｉｃ ａｌｔｉｔｕｄｅ，ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｆａｓｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｐｅｅｄ，ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｗｉｄｅｌｙ ａｐ— ｐｌｉｅｄ ｉｎ ｍ ｉｌｉｔａｒｙ ａｖｉａｔｉｏｎ．ａｃｔｕａｌ ｌｉｆｅ．
系 统 由微 处 理 器 ＳＴＣ８９Ｃ５８、绝 对 压 力 传感 器 、Ａ／Ｄ采 样 模 块 、ＲＳ２３２模 块 、 电 源 模 块 、ＬＣＤ 显 示 模 块 及 其 他 外 围 模 块 组 成 ，如 图 １所 示 。
蟊丽 丽 — 广
每 微ＳＴＣ处８９理Ｃ器５８
图 １ 气 压 高度 测 试 系统 框 图 １．１ 微 处 理 器 ＳＴＣ８９Ｃ５８
测 量 范 围 ：０ｋＰａ－１ １０ｋＰａ 测 量 精 度 （线 性 ＋重 复 性 ＋迟滞 ）：±０．１％ＦＳ
输 出 信 号 ：０Ｖ￣５Ｖ 供 电方 式 ：２４ＶＤＣ 补偿 温 度 范 围 ：一１Ｏ℃ ～６０ｃｃ 使 用温 度 范 围 ：一４５ｏＣ￣８０ｏＣ
零位 温度 范围 ：ｌ ｘｌ 代 ．ＦＳ 灵敏度 温度 系数 ：ｌ ｘｌ Ｏ ℃ｌＦＳ
位 机 中 ，本 系 统 设 计 了 ＲＳ２３２模 块 电 路 与 上位 机 进 行 通 讯 。 由
于 ＳＴＣ８９Ｃ５８内部 的 ＵＡＲＴ串行 通信 使用 的是 ＣＯＭＳ电平 ，
而上 位 机 的 ＲＳ一２３２接 口又 是 ＲＳ２３２电平 ，所 以 在 本 文 中选 用 了 ＭＡＸ２３２ＣＳＥ电 平 转换 芯 片 ，进 行 ＣＯＭＳ 电平 与 ＲＳ２３２电
ＳＴＣ８９Ｃ５８是一 种 新 型 的 ５１内核 的单 片 机 ，片 内包 含 ３２ｋ Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ 、１．２ｋＲＡＭ ，具 有 超 强 抗 干 扰 、高 速 、低 功 耗 等 特 性 。 其 主 要 功 能 是 负 责 把 Ａ／Ｄ转 换 器转 换 得 到 的 数 字 量 进 行 处 理 ， 通 过 公 式 计 算 最 终 把 大 气 压 力 转 换 成 海 拔 高 度 值 直 观 显 示 出 来 ，还 可 以和 上 位 机 进 行 通 讯 。 １．２ 绝 对 压 力 传 感 器 的选 择
平 之 间 的 电平 转 换 ，从 而 实 现 串行 通 信 。
２ 系统 软 件 设 计
本 文 采 用 了 Ｃ５１语 言 进 行 程 序 编 程 。相 对 汇 编语 言 而 言 ，
１．３ Ａ／Ｄ 采 样 模 块
气 压模 拟 信 号 经过 传 感 器 输 出 Ｏ－５Ｖ 电信 号 ，通 过 ｌ—
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ＣＬ７１３５ Ａ／Ｄ转 换 芯 片 进 行 采 样 ，采 用 简 化 的 中 断查 询 相 结 合
的接 口方 式 与 单 片 机通 信 ］。
１．４ ＲＳ２３２模 块
为 了将 单 片 机采 集 到 的 大量 数 据 进 行 分 析 研 究 并 保 存 到 上
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐａｒａｃｈｕｔｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｏｐｅｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ，ｓａｆｅｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ，ｂａｒｏｍｅｔｒｉｃ ａｌｔｉｔｕｄｅ
降 落 伞 自动 打 开 装 置是 一 种 可 以在 设 定 高 度 一Ｆ自动 开 伞 ， 与 降 落 伞 大 量 配 套使 用 的 安全 保 证 设 备 。可 应 用 于 飞 机 人 员 安 全 救生 时 的 自动 开 伞 、空 投 物 质 的开 伞 、武 器 装 备 投 放 延 时 引爆 等 重要 场 合 ］。 用 于测 量 气 压 高 度 的 安 全 测 试 系 统 作 为 降 落 伞 自动打 开 装 置 安 全 保 障 的 关 键 部 分 ，一 旦 失 效 将 危 及 跳 伞 人 员 的生 命 安 全 ，带来 灾 难 性 的后 果 。因此 ，设 计 一 个 高 精 度 、高稳 定 性 的降 落 伞 自动 打 开 装 置 气 压 高度 系统 是 十 分 有 意 义 的 。 １ 系统 硬 件 设 计