[发明专利]基于ARM的陀螺仪RS422转高精度AO模块

说明书

本发明公开一种基于ARM的陀螺仪RS422信号转高精度AO模块，包括含有RS422接口的串口接收电路、ARM主控电路、数模转换电路和模拟放大输出电路，所述的含有RS422接口的串口接收电路与ARM主控电路电信号连接，ARM主控电路与数模转换电路电信号连接，数模转换电路与模拟放大输出电路电信号连接；所述的ARM主控电路将接收到的陀螺仪的数据包实时解析，并将航向角、俯仰角、横滚角线性标定成模拟输出所对应的数字信号。本模块实现了高精度双冗余模拟信号输出，实现模型姿态和天平数据两个模拟量信号的高速同步实时采集，进而满足连续测力试验要求。

技术领域:

本发明属于飞行器风洞试验领域，涉及一种基于ARM的陀螺仪RS422信号转高精度AO模块。

背景技术：

风洞连续测力试验技术要求模型在风洞内连续运行的同时，实时同步采集模型气动力数据和模型姿态数据，其中模型气动力数据通过天平采集，输出模拟量信号，而模型姿态数据通过高精度光纤陀螺仪测量是一个较好的选择，陀螺仪输出RS422信号，模拟量信号与数字量信号的高速同步采集难度较大，容易出现时钟不同步，无法与模拟量信号的天平数据做高速同步实时采集，导致试验数据对应不准确，甚至影响试验结论。

发明内容

基于以上不足之处，本发明提供一种基于ARM的陀螺仪RS422信号转高精度AO模块，将陀螺仪输出的数字信号转换成0V-10V的高精度模拟信号，统一了设备接口，解决了高速同步实时采集的问题。

本发明所采用的技术如下:一种基于ARM的陀螺仪RS422信号转高精度AO模块，包括含有RS422接口的串口接收电路、ARM主控电路、数模转换电路和模拟放大输出电路，所述的含有RS422接口的串口接收电路与ARM主控电路电信号连接，ARM主控电路与数模转换电路电信号连接，数模转换电路与模拟放大输出电路电信号连接；所述的ARM主控电路将接收到的陀螺仪的数据包实时解析，并将航向角、俯仰角、横滚角线性标定成模拟输出所对应的数字信号，所述的ARM主控电路采用STM32F301芯片。

本发明还具有如下特征：

1、包括含有RS422接口的串口接收电路采用ADM2582E芯片。

2、所述的数模转换电路采用AD5686芯片。

3、所述的模拟放大输出电路采用AD8421芯片。

4、所述的模拟放大输出电路具有2个模拟量接口，每个接口均对应了航向角、俯仰角、横滚角及组合高度4个通道。

5、所述的含有RS422接口的串口接收电路安装有拨码开关。

本发明的有益效果及优点：本模块实现了高精度双冗余模拟信号输出，实现了陀螺仪的航向角、俯仰角、横滚角及组合高度的高精度双冗余模拟输出，姿态角精度可达0.01°，在ARM平台下通过RS422接口协议实时接收陀螺仪信号，并按照陀螺仪具体数据格式传输模型实时姿态信息，通过高精度AO接口输出为模拟量信号，该信号与天平数据同时接入试验采集系统，实现模型姿态和天平数据两个模拟量信号的高速同步实时采集，进而满足连续测力试验要求。

附图说明

图1为串口接收电路图；

图2为ARM主控电路图；

图3为数模转换电路图；

图4为模拟放大输出电路；

图5为本发明的实施例1的原理图；

图6为本发明的实施例1的模块框图。

其中 1、串口接收电路，2、ARM主控电路，3、数模转换电路，4、模拟放大输出电路，5、RS422接口，6、数码开关，7、模拟量接口。

具体实施方式