一種基于C8051F350的無(wú)線同步數(shù)據(jù)采集方法

　　殲擊機(jī)的操縱性，如桿／舵的操縱力、位移等要符合技術(shù)要求，符合飛行員的使用習(xí)慣，才能使飛行員安全舒適地駕駛殲擊機(jī)，在整個(gè)飛行中較好地完成飛行任務(wù)。殲擊機(jī)操縱桿／舵操縱力一位移性能評(píng)估是殲擊機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)的主要項(xiàng)目之一，它根據(jù)殲擊機(jī)操縱桿／舵操縱力一位移性能指標(biāo)的要求，檢測(cè)出其力和位移是否在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。本系統(tǒng)主要完成對(duì)殲擊機(jī)操縱桿／舵操縱力和位移的同步數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)無(wú)線的方法將采集到的力、位移數(shù)據(jù)傳輸給評(píng)估系統(tǒng)，為評(píng)估系統(tǒng)提供繪制力一位移曲線所需的準(zhǔn)確測(cè)量數(shù)據(jù)。

　　1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

　　殲擊機(jī)操縱桿／舵操縱力一位移性能檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)由采集系統(tǒng)和評(píng)估系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。采集系統(tǒng)主要包括傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、微控制器和無(wú)線模塊。系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示。

　　采集系統(tǒng)通過(guò)兩片C8051F350分別同時(shí)控制采集對(duì)殲擊機(jī)操縱桿／舵操縱的施力信號(hào)，以及同一時(shí)刻操縱連桿相對(duì)力的位移信號(hào)，然后由各自的無(wú)線模塊將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給評(píng)估系統(tǒng)。評(píng)估系統(tǒng)利用接收到的數(shù)據(jù)繪制力一位移曲線，和標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行對(duì)比后給出評(píng)估結(jié)果。

　　2 采集系統(tǒng)硬件概述

　　采集系統(tǒng)的核心控制器C8051F350是美國(guó)Silabs公司推出的一款完全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)型微控制器，具有高速、低功耗、集成度高、功能強(qiáng)大、體積小巧等優(yōu)點(diǎn)。它內(nèi)部有1個(gè)全差分24位模／數(shù)轉(zhuǎn)化器，2個(gè)獨(dú)立的抽取濾波器，每個(gè)抽取濾波器均可通過(guò)編程達(dá)到l kHz的采樣率。

　　從傳感器輸出的信號(hào)往往是很微弱的毫伏級(jí)信號(hào)，需要用放大器對(duì)信號(hào)加以放大。信號(hào)經(jīng)放大、濾波后接入C805lF350的模擬信號(hào)輸入端。

　　射頻芯片nRF24L01是一款工作在2．4 GHz～2．5 GHz，世界通用ISM頻段的單片無(wú)線收發(fā)器芯片，不僅具有自動(dòng)應(yīng)答及自動(dòng)重發(fā)功能，而且在增強(qiáng)型ShockBurst模式下還具有數(shù)據(jù)包識(shí)別、地址及循環(huán)冗余校驗(yàn)方式（Cyclic Redundancy Check，CRC）校驗(yàn)的功能，減少了外部CPU的工作量，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

　　3 采集系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)

　　3．1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　安裝在操縱桿手柄上的采集系統(tǒng)作為主采集器（簡(jiǎn)稱A），實(shí)現(xiàn)對(duì)操縱桿／舵操縱的施力信號(hào)的采集。和操縱連桿相連的采集系統(tǒng)為從采集器（簡(jiǎn)稱B），實(shí)現(xiàn)對(duì)操縱連桿位移信號(hào)的采集?，F(xiàn)有的同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般是由l臺(tái)控制器控制1片具有多通道的同步數(shù)據(jù)采集芯片，或者同時(shí)控制多片同步數(shù)據(jù)采集芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而本系統(tǒng)要完成的是由2片單片機(jī)分別控制，對(duì)力和位移進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集。由A控制采集過(guò)程的開始和結(jié)束，2個(gè)采集器由2片C8051F350分別控制，所以在數(shù)據(jù)采集開始前必須使A和B系統(tǒng)同步。A和B的程序流程圖分別如圖2、圖3所示。