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便携式国产大飞机修理协助设备的设计和实现摘要实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器,探讨分析了跨导放大器-电容OTA-C连续时间型波波器的结构、设计和具体实现,运用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行限制,并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证仿真结果表明,该滤波器带宽的可调范围为1〜26MHz阻带抑制率大于35dB带内水纹小于
0.5dB采纳
1.8V电源,TSMC
0.18umCMOS工艺库仿真,功耗小于21mW频响曲线接近志向状态关键词Butte摘要设计开发了以ARM处理器为核心的便携式国产大飞机修理协助设备PMA设备以Samsung公司的S3c2440及其外围扩展模块为硬件实现平台,采纳嵌入式操作系统Linux在QT/Embedded图形用户界面基础上完成系统应用软件开发关键词嵌入式系统便携式修理协助设备;S3C2440;可穿戴由于大型国产民用飞机设备的快速发展,使得民机修理业不能满意发展需求修理人员不仅要花费大量时间查阅各种纸制技术手册,还要找寻航材、配件和工具,而且修理检测的数据分散,难以储存和杳找,人为差错时有发生为确保修理质量,提高修理效率,设计具有数字化、网络化的便携式国产民用大£机修理协助设备具有重要意义
[1]便携式修理协助设备PMA的含义在修理中采纳现代化自动处理设备,包括便携式电子显示设备、便携式修理设备、技术数据读取器/阅读器等PMA在修理信息系统中既是面对•修理技术人员的客户端装置,也是修理管理人员发出修理指令、选购备件、故障诊断及预料的干脆工具本系统为具有无线联网功能的可穿戴便携式国产民用大飞机修理协助设备,实现修理技术信息的快速行询,建立飞机设备检修、测试流程规范,在线修理作业培训,修理任务管理,其于RFID的航材/工具自动化调配等目标,提高民用K机运营的平安性和修理的经济性
[2]0PMA系统结构便携式修理协助设备PMA系统总体设计结构包括设备硬件系统组成和设备软件实现
[34]硬件采纳核心板加扩展板的结构方式核心板主要包括处理器、存储器,其他部分如LCD/触摸屏、无线通信模块、网口、串口等放置在扩展板上软件包括嵌入式实时操作系统、GUI图形用户界面和系统应用软件等系统结构图如图1所示0PMA系统硬件设计Jp皿系统硬件连接PMA可穿戴便携式修理协助设备由头戴和手持两部分组成,其硬件连接如图2所示回1头戴部分头戴部分主要包括头带照明灯、单目显示器、摄像头、麦克风、耳机等外接输入输出设备在设计中大量运用可穿戴计算技术
[5]使多种计算机设备结合在头部,操作直观便利,修理人员在和外部取得联系的同时双手可以从事其他工作,眼睛能照看四周环境和手上动作2手持部分手持部分采纳ARM嵌入式系统,包括电源、无线模块、犍盘、触摸屏等部分运用手持PMA可将有关数据传输到本地数据库系统中或者通过无线局域网传输到修理信息中心,也可将大量专用修理数据下载到可穿戴PMA系统内修理操作人员可通过手持部分PMA随时查阅修理手册、查找零件书目和其他重要数据,并依据修理须要,选择触摸屏或单目显示器进行显示输出
2.2PMA硬件组成结构PMA硬件组成框图如图3所示
02.
2.1嵌入式微处理器PMA系统设计采纳S3C2440作为系统的核心嵌入式微处理器S3C2440处理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T处理器核,采纳
0.18um制造工艺的32位微处理器
2.
2.2S3c2440中心系统各部分模块实现1存储模块Flash采纳Samsung公司的64MBFlash芯片K9F5608L0C用来存放操作系统、系统引导程序和其他在系统掉电后须要保存的用户数据SDRAM采纳Samsung公司64MB的SDRAM芯片HY57V51620BT用做系统内存,主要用来存放执行代码和变量,是系统启动之后进行存取操作的存储器,具有容量大、存取速度快、成本低的特点SD存储上利用S3c2440本身的SD卡接口限制器支持MultiMediaCardMMC标准V
2.2实现PMA大数据量的存储2电源管理模块ARM处理器核心工作电压为300MHz@
1.20V、400MHz@
1.30VI/O工作电压
3.3V还打算了5V电源电源采纳高性能锂电池,对ARM微处理器和头戴部分供电,采纳电压转换电路实现,该电源满意各部分对于不同电源电压的要求3音视频编解码接口模块PMA头戴部分实现语音图像的输入输出S3c2440内嵌音频接口电路,支持AC97音频接口,只需外接音频编解码电路即可完成系统的音频输入输出本系统采纳外接编解码芯片CS4299CS4299是基于多媒体应用的立体声编解码器,兼容AC
972.2规范,内战20位立体声D/A转换器和18位立体声A/D转换器,可供应高质量音频输入输出S3c2440内嵌摄像头接FICAMIF支持最大4096X4096的输入,2048X2048缩放输入摄像头选用中微星ZC301P30万像素USB摄像头4无线模块无线模块选用
802.Un无线网卡,实现PMA设备和航空修理信息中心无线通信,保证大量数据的上传下载系统采纳TP-Link的TL-WN821NHnUSB无线I阿卡,支持协议IEEE
802.lln/g/b传输速率最高可达300Mb/s接口为USB工作在
2.4GHz频段覆盖范围最远300m因环境而异5LCD/触摸屏接口模块S3c2440A内部有LCD限制器,可以支持STX和TFT屏,还供应了触摸屏接口外设,可干脆和触摸屏外设进行连接采纳NEC256K色240X320/
3.5英寸TFT真彩液晶屏,带触摸屏,用于实现系统界面的显示6以太网接口模块在PMA系统中实现和PC机通信的网络功能,采纳DM9000作为以太网的处理芯片DM9000是一个高度集成而且功耗很低的高速网络限制器,可以和CPU干脆相连,支持10/100M以太网连接,芯片内部自带4K双字节的SRAM3PMA系统软件设计系统软件总体框架设计选用嵌入式Linux作为操作系统,选用Qi/Embcddcd作为系统图形用户界面在嵌入式Linux操作系统和Qt/Embedded图形用户界面基础上设计PMA的各部分应用程序软件
3.2嵌入式操作系统目前国内外比较流行的嵌入式操作系统有VxWorks、pSOS、WinCE、滋”$-11和Linux等考虑到Linux的各种优点,本系统采纳嵌入式Linux作为PMA的操作系统嵌入式I.inux管理整个PMA系统的硬件设备并对全部程序进行调度,是软件系统的核心Linux移植一般包括启动加载代码Bootloader的移植、内核移植、驱动程序的编写、文件系统的构建等Bootloader首先完成硬件设备的初始化,然后设置Linux内核的启动参数,最终调用Linux内核,干脆跳转到Linux内核的第一条指令处在Linux操作系统上编写各部分硬件系统的驱动程序,包括LCD触摸屏显示驱动、以太网驱动程序、SD卜驱动程序、USB驱动无线网络驱动等文件系统构成了Linux系统全部数据的基础系统设计选用CramFS文件系统,Linux启动时自动加载文件系统,完成系统的启动图形用户界面目前发展比较成熟的GUI系统有MiniGUI、MicroWindows、OpcnGUKQl/Embedded等Qt/Embedded是为嵌入式设备上的图形用户接口和应用开发而定制的C++工具开发包它通常运行在为多种不同的处理器部署的嵌入式Linux操作系统上由丁・Qt/Embedded的良好特性,本系统设计选用Qt/Embedded作为PMA嵌入式系统的图形用户界面PMA系统主要展示系统起始用户登录界面、IETM技术文档查询显示界面、备件工具查询申领界面,修理人员和远程专家交互界面等在实现系统时要进行界面的不断切换和刷新,Ql/Embcddcd的良好特性给系统供应了牢靠的显示系统应用软件功能实现在Linux系统中实现PMAPMA系统管理应用软件主要包括用户基本信息管理、交互式电子技术手册IETM查询、备件工具查询申领、修理文档实时记录分析、修理监控、远程技术支持、故障诊断[6]PMA应用软件框架结构图如图4所示回
3.
4.1电子技术文档的交互式查询系统修理技术资料的数字化是航空修理系统的发展趋势,PMA可以供应实时的修理技术资料支持,供应技术资料的交互式查询、检索以及更新,以供应部件的具体数据,缩短修理时间实际修理现场可以通过红外条码扫描仪或者语音图像输入输出设备将修理部件的信息通过无线局域网发送到修理信息中心,经过IETM信息数据库查询将修理部件具体数据发送到PMA系统交互界面上显示
3.
4.2修理技术人员基本信息管理系统修理技术人员基本信息管理系统包括用户密码修改、修理人员个人基本信息、修理安排任务和修理日志查询等将这些基本信息干脆以文本形式存储于本地存储单元内或通过用户登录的同时将数据传送到PMA上进行临时保存,主要是便于修理技术人员了解修理状况和管理人员进行管理
3.
4.3备件工具查询申领系统当修理过程中须要更换修理器件时,在备件工具查询申领系统中输入修理须要的器件、工具,通过无线局域网发送到修理信息中心,修理信息中心将这些信息传送到备件工具管理系统库,运用RFID等物联网技术查询定位,取得备件工具后通过后勤管理部门进行物品的运输,实现备件工具查询申领需求
3.
4.4修理技术文档实时记录分析系统在修理过程中会出现技术人员没有遇到的一些技术难点,或者是刚上岗的新员工对修理过程阅历不足的状况,这就有必要对修理技术文档进行实时记录分析和管理修理技术文档实时记录分析系统有助于修理部门对于修现技术难点、创新点、阅历等各方面的积累
3.
4.5修理监控系统修理人员可以在修理现场以文字或图像的形式实时地将修理信息输入到PMA供修理信息中心修理管理人员对修理活动和航空设备状态进行监控
3.
4.6远程技术支持专家系统通过无线网络技术,PVA可以为修理人员供应具体的技术数据和远程技术支持,指导现场修理工作,提高修理效率,降低修理人员的劳动强度和技术要求远程技术支持专家系统可以采纳文本短消息、语音、视频图像的方式在修理人员和远程专家系统之间进行交互
3.
4.7常见技术故障诊断系统故障诊断和航空设备干脆连接,PMA为修理技术人员进行故障诊断,特殊对那些没有内嵌故障诊断和预料的大型困难航空设备的故障诊断供应便利诊断过程包括原始数据获得、信号分析、特征提取、故障推理诊断并给出诊断报告等故障诊断系统将常见技术故障症状和修理处理过程保存在修理信息中心的技术故障数据库中本文设计了一种便携式的国产民用大飞机修理协助设备,具体介绍了系统的硬件构成及软件实现,并在S3c2440的开发平台上对系统进行了具体实现随着国产民用大飞机的快速发展,开发具有无线联网功能的可穿戴便携式国产民用大飞机修理协助设备,将有助于整体提高航空修理业的发展水平,保证民用飞机运营的平安性,提高民用飞机修理的效率,降低修理成本参考文献
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