基于PC104的拖靶综合测试设备软硬件设计与实现

摘 要： 通过对拖靶测试接口的信号分析，搭建了基于PC104主板的嵌入式拖靶综合测试设备硬件环境，充分利用主板的串口和DIO等硬件资源辅以信号电平转换和编码电路，在Windows XP操作系统下采用VC++软件编程实现了对拖靶参数的交互式测试。在此详细给出了信号电平转换和编码电路原理图以及设备硬件连接图，利用定时器中断完成了对DIO口输入引脚的查询读入，详细说明了CUniButton类的应用并给出了程序片段，使软件界面显示更形象。应用结果表明，该系统设计运行稳定可靠，界面简洁，操作简单。

关键词： PC104； 数字输入/输出接口； 嵌入式系统； VC++

中图分类号： TN919?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）10?0111?04

0 引 言

某低空恒高掠海拖靶为了检测的方便，将靶载设备相互间主要的交换信号都引至靶体左后侧的测试舱口处，包括无线电高度表输出信号、高度控制盒的输入/输出信号、电台电控盒的输入/输出信号等，在拖靶实际拖带飞行使用过程中，汇聚于此处的这些信号将通过短接插头进行连通，而在地面测试过程中，则可以将测试设备串入这些信号中间对信号进行监测、拦截、中转和按要求注入，极其直观、方便、灵活，同时可对拖靶的高度控制律进行动态功能性检查。

由于需要测试和调整的参数较多，且这些信号除了具有RS 232电平外还有27 V直流电压脉冲信号，考虑兼顾友好的人机交互界面和设备的便携性，采用了以PC104主板为核心外扩相关部件和信号调理电路的方法构成了嵌入式拖靶地面综合测试设备，在Windows XP操作系统下运行利用VC++编写的应用软件，达到了方便快捷地调整和检测拖靶参数和性能的目的；同时添加与拖靶电台电控盒中相同型号的数传电台EL806模块，还可实现与拖靶进行无线通信的功能，检测拖靶在实际工作状态下的性能。

1 需求分析及硬件选型和设计

拖靶左后侧的测试舱口中测试插座各引脚的定义如图1所示，图中插座中间红色的连接线是实际拖带飞行过程中短接头的连接情况，也是拖靶实际工作中信号的传输路径。

该最小测试设备系统可以很方便地处理多达4路的RS 232串口信号，但不能直接处理27 V的脉冲电平信号，需要进行电平转换和信号隔离[3]，且主板只有4位数字输入端口，要处理6路曳光信号还需要进行编码处理[4]。此外还需要给最小系统提供5 V和12 V的电源，为了与拖靶电源相一致，外部电源采用27 V单一直流电源，通过DC/DC模块给最小系统供电。

信号电平转换和编码电路原理图如图2所示。

3 结 语

基于PC104的拖靶地面综合测试设备制作完成后，多次长时间与拖靶进行联调运行，结果表明系统运行可靠，软件界面简洁，显示参数正确，各项功能工作正常。在此硬件基础上，通过编程可实现对高控盒的检测和参数装定，以及通过EL806数传模块完成对拖靶的无线工作状态监测。

基于此最小系统的硬件设备通过编写相应的应用软件可满足其他各种嵌入式图形交互测试设备的应用需求。

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