基于MSP430单片机批量航空断路器测试系统的开发

王 坚

（中航工业西安飞机工业（集团）有限责任公司,西安 710089）

基于MSP430单片机批量航空断路器测试系统的开发

王 坚

（中航工业西安飞机工业（集团）有限责任公司,西安 710089）

针对传统航空断路器测试方法落后和效率低下的问题，本文提出一种基于MSP430F149单片机的智能测试系统解决方案，对测试系统的硬件设计和软件编程进行详细的分析。实验结果表明，该测试系统实现了批量航空断路器的同时检测，极大的提高了日常工作效率。

单片机；航空断路器；测试系统

0 引言

航空断路器是航空器电气系统中最常用到的器件，在电气线路中起到隔离故障，保护线路的作用。随着航空器的飞速发展，航空器中的电气线路越来越复杂，为了在线路出现故障时，保护航空器的安全，大量的航空断路器应用在飞机电气线路的设计当中。而传统的检测方法也无法再适应大批量飞机的生产和装配的要求，急需能同时批量航空断路器的检测手段和方法。

单片机以速度快、功能强、存储量大、软件丰富、输入/输出设备齐全为主要特点，正越来越广泛的应用在航空测试领域当中。因此，本文提出基于MSP430F149单片机的检测方案，能同时有效而准确的检测多个航空断路器的工作状态，并记录其工作时间。

1 测试系统的硬件的设计

测试系统的硬件主要由电源模块、接触器模块、单片机模块、液晶显示模块、继电器控制模块五部分组成。

电源模块部分主要为系统提供DC28V、DC12V、DC3.3V的工作电压和用于测试航空断路器的电流。其中DC28V用于驱动接触器，使得接触器能够正常的工作；DC12V用于驱动液晶显示器和继电器；而DC3.3V则用于驱动MSP430F149单片机和相关芯片。

接触器模块部分则是由20个能通过大电流触点的接触器组成。在测试过程中，航空断路器是串接在一条线路当中，在线路通过2倍的整定值时，航空断路器应在规定的时间内断开，此时与航空断路器并联的接触器触点吸合，这就保证了线路的导通，线路上的其他航空断路器将会继续测试的过程，直至线路上的所有航空断路器全部断开。所以该测试系统一次可检测20个航空断路器。

单片机模块部分主要由MSP430F149单片机、8MHz晶振、MAX232芯片、光电耦合器等外围器件组成。其中MSP430F149单片机是核心，它在通电瞬间开始计时，同时接收信号并发送指令。光电耦合器分为两部分，一部分接在接触器的触点上，感应是否有DC28V存在，如果有则将高电压转换成DC3.3V的低电压，并将信号发送到单片机对应管脚上，而单片机将根据对应管脚的信号记录对应时间并发送相应指令；光电耦合器的另一部分接在继电器上，它则接收单片机发送来的指令，控制继电器的接通和断开。

液晶显示模块作为系统的输出装置，用来显示单片机记录的时间。它根据单片机发送来指令，将位置与时间信息显示并记录在液晶屏上，并与测试者的观察和记录。

继电器模块由20个继电器组成，是控制环节中的放大装置。它根据光电耦合器发送的信号接通和断开通往接触器的DV28V电源，完成单片机对接触器的间接控制。

2 测试系统的软件的设计

测试系统的软件在IAR Embedded Workbench环境下，使用C语言编写。流程图如图1所示。

测试系统在运行前，先将电路中的电流调整到2倍的断路器整定值。系统通电后，软件自动运行，检测电路中断路器是否断开。当有航空断路器断开时，将航空断路器的通电时间记录并显示在液晶屏上，并接通并联的接触器使得电路畅通；直到电路中串接的航空断路器全部断开，测试结束。

图1 程序流程图

3 实验

将被测航空断路器与测试系统连接后，能达到批量测试目的，并采用单片机计时，测试时间精度满足实验要求。

4 结束语

以MSP430F149单片机为核心的航空断路器测试系统，改变了以往单一产品的测试方式，在提高测试的精度的同时缩短了测试时间，提高了工作效率，满足了企业日益扩大生产规模和提高劳动生产率的需要；且测试设备控制简单、性能可靠，为进一步在线检测奠定了基础。

[1]沈建华，杨艳琴.MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.

[2]雷跃荣，詹旭.基于单片机的智能秒表设计[J].四川理工学院学报（自然科学版），2010（05）.

[3]郑国荣，李雪龙.基于MSP430的倒计时交通信号控制器设计[J].交通标准化，2013（23）.

王坚（1977—），男 ，山西太原人，航空电气技术员。