盛腾飞

摘 要：低高度无线电高度表是用于测量飞机在低空飞行时地面到飞机的垂直距离的无线电设备，是近地警告系统的组成部分、是重要的飞行器仪表之一。本设计以TI公司生产的16位低功耗单片机MSP430F169为主控制核心，以STC公司生产的8位高速单片机STC89C52作为辅助测距核心。模仿飞机低高度无线电高度表的工作情况，使用超声波代替无线电进行测距。本设计主要由超声波测距模块、MSP430F169主控制模块、12864液晶显示模块、4X4键盘模块、WT588D语音报警模块组成。

关键词：无线电高度表；MSP430F169；测距；声光报警

中图分类号：TH702 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）20-0089-02

Abstract： The low altitude radio altimeter is a radio equipment used to measure the vertical distance between the ground and the aircraft in low altitude flight. It is an integral part of the near earth warning system and one of the important aircraft instruments. In this design， the 16-bit low-power single-chip microcomputer MSP430F169 is the main control core， and the 8-bit high-speed single-chip microcomputer STC89C52 produced by STC company is the auxiliary ranging core. The paper simulates the work of the aircraft's low altitude radio altimeter and uses ultrasound instead of the radio for ranging. This design is mainly composed of ultrasonic ranging module， MSP430F169 main control module， 12864 LCD module， 4×4 keyboard module， WT588D voice alarm module.

Keywords： radio altimeter； MSP430F169； ranging； acousto-optic alarm

1 系统硬件设计

1.1 主控制模块

本设计的主控制模块是基于MSP430F169低功耗16位单片机的最小系统。此最小系统基于MSP430手册设计，在公版基础上增加了供电兼容电路，使用一个3.3V的稳压芯片AMS1117-3.3，可直接使用5V供电。

1.2 超声波模块的电路设计

1.2.1 调制发射部分

本设计调制部分由51单片机定时器主动产生40KHZ的占空比為50%的矩形波，由于51单片机本身的带载能力有限，不足以产生足够的功率，驱动超声波发生管，故本设计加上了一级推挽电路。由与非们74HC04组成的功率推挽电路，其作用单纯的将51单片机的输出信号进行功率放大放大，使超声波可以发生足够的距离。超声波调制部分的原理图如下：

1.2.2 超声波接收部分

本设计使用索尼公司生产的CX20106z作为40KHZ超声波接收芯片。CX20106接收芯片接收40KHZ超声波的原理和鉴频器类似。通过其第5管脚的外接电阻可以调节CX20106的中心频率，其调节范围为30～60KHZ。……