航空障碍灯集中控制箱
航空障碍灯在航空系统中有着广泛的应用，是安全飞行的重要组成部分，也是高层建筑中必不可少的元素。同步闪烁航空障碍灯中的一项关键技术，不同航空障碍灯可采用同步信号或采用统一的电源供电方式实现同步。本设计要求采用集中供电方式实现多个航空障碍灯的同步，即设计一套能带动多个航空障碍灯的控制箱，采用可控硅实现输出电压的PWM控制，达到不同灯的同步闪烁效果。
此次设计考虑到设计成本和功能全面化的问题采用了STM8S芯片作为CPU来控制系统，利用较灵敏的负温度系数光敏电阻进行光照采集从而决定航空障碍灯的工作状态，即白天（熄灭），夜晚（点亮），也可以进行手动控制。采用拨码开关来控制航空障碍灯的闪烁频率和占空比变化，另外加入了通信系统，从而达到与外部保持通信，跟据要求做出相应的变化。 M000101
关键词: 障碍灯 控制 STM8S
Aviation obstruction light concentration control box
Abstract：Aviation obstruction light has been widely used in aviation system, is an important part of the flight safety, also is the essential element in high-rise buildings.A key technique of synchronous flash aviation obstruction light, different aviation obstruction light can use synchronous signals or synchronization is realized by using unified way of power supply.This design require the use of concentrated power supply way to implement multiple aviation obstruction light synchronization, which can drive multiple design a set of aviation obstruction light control box, silicon controlled rectifier was adopted to realize the output voltage of PWM control, synchronization of different lights flashing.
This design considering the design cost and function of comprehensive adopted STM8S chip as the CPU to control system, using more sensitive the negative temperature coefficient of photosensitive resistance to light collection to determine the working state of the aviation obstruction light, namely (out) in the daytime, evening (light), can also be manually controlled.Dial the code switch is used to control the aviation obstruction light flicker frequency and duty ratio change, also joined the communication system, so as to maintain communication with the outside, according to requirements to make corresponding changes.
Keywords: STM8S obstruction light control
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第一章 引言 1
1.1课题背景 1
1.2 航空障碍灯的分类特点 1
1.3本课题研究的主要内容 2
第二章 航空障碍灯的概述 3
2.1设置安装航空障碍灯的有关标准规定和建议 3
2.1.1 适用场所及范围 3
第三章 航空障碍灯集中控制箱的分析及设计 4
3.1系统设计 4
3.1.1方案一系统框图 4
方案一特点： 4
3.1.2方案二系统框图 6
方案特点： 7
3.2硬件电路设计 7
3.2系统总框图和主要芯片图 8
3.2.1整流电路设计 8
3.2.2稳压电路设计 8
3.2.3光照检测电路设计 10
3.2.4可控硅控制电路设计 11
3.2.5一灯质设置电路设计 12
3.2.6同步控制电路设计 12
3.2.7复位电路设计 13
3.2.8下载电路设计 13
3.2.9STM8S103F3芯片端口配置 14
3.3器件清单 15
第四章 软件设计 16
4.1软件总体模块 16
4.2主体模块 17
4.2.1灯质设置 17
4.2.2循环中断 19
4.2.3同步通信模块 20
第五章 系统调试 22
5.1 软件调试 22
5.2 硬件调试 23
第六章 结束语 24
致谢 26
2.1应用范围
在一些机场的区域以及高度超过规定的建筑物上应当设置相应的警示灯，在机场跑道以及飞机的航空路线上也应当设置警示标志。
所有会威胁到飞机安全航行的高出地面超过规定的楼宇及自然界的高山上都应设置相应的障碍灯。
国家安保部门，火警，以及交警为了防止突发事件的发生，以及对突发事件的及时处理应对，在城市规划中拥有紧急的停靠飞机的场地，这一片区域设定为净空去，所有这片地区周围的高层建筑也应当设置警示灯。
2.2航空障碍灯的设置分布
1、在高层建筑物上应该利用障碍灯标示出 建筑物的高度和宽度。
2、如果某建筑物或景观设施高出它周围任何物体45米或者更高，则必须在该建筑物或这景观设施的中部位置加上航空障碍灯，中间层之间的距离应不大于45m，应当做到近似相等。
3、一些工业的排污烟囱也应该设置航空障碍灯，但是考虑到烟囱排除的气体对灯具的寿命会有影响，所以灯具应该安装在低于烟囱口部4-6m的位置。
4、对于高度超过150m的高层建筑物应该结合中等光强和高光强障碍灯一起使用。
5、对于低于150m高压电塔可在其顶部安装白色中等光强度的航空障碍灯。
6、航空障碍灯的设置相对要求比较严格，无论哪种类型的障碍灯的安装都应该能从各种角度可以很明显的看出该建筑群的外部轮廓，还需要靠虑灯具的闪烁频率，同步闪烁还是循环点亮，从而起到明显的警示作用。
第三章 航空障碍灯集中控制箱的分析及设计
3.1系统设计
3.1.1方案一
图3-1-1方案一系统框图
方案一特点：
如图3-1-1是方案一的系统框图，考虑到单片机的工作电压为3.3v直流电，而系统的外部供电为220V交流电，所以首先要对220V交流电压进行转换。再此方案一利用了一个桥式整流模块进行整流，将220V交流电转化为12V直流电，在通过稳压电路进行+12V电压稳压，再通过+5V稳压，此时的电压虽然已为直流低电压，但是仍然不能直接给单片机的CPU供电，我们需要对+5v电压进行进一步降压，使得电压达到+3.3V，从而使得系统可以正常工作。
桥式整流介绍：桥式整流的作用是将交流电转化为直流电，从而给用电设备提供可用电能。桥式整流器内部运用了二极管的单向导电特点，也就是当有电压加在二极管两端时，如果该电压能使二极管正偏也就是正向导通，即二极管正极接电源正极负极接二极管负极。此时二极管有电流流过，如果与之相反则二极管不导通没有电流通过。利用这个原理使得220V交流电加在整流器上时，整流器使电源正半周通过，屏蔽了负半周，所以整流器能够输出直流脉冲。整流器的种类繁多有半波，全波整流等等，它们的工作效率很好，稳定性强，能够整流的电流和电压范围也很大。桥式整流电路的结构图和工作原理如下所示： 查看完整请+Q:351916072获取
此次设计考虑到设计成本和功能全面化的问题采用了STM8S芯片作为CPU来控制系统，利用较灵敏的负温度系数光敏电阻进行光照采集从而决定航空障碍灯的工作状态，即白天（熄灭），夜晚（点亮），也可以进行手动控制。采用拨码开关来控制航空障碍灯的闪烁频率和占空比变化，另外加入了通信系统，从而达到与外部保持通信，跟据要求做出相应的变化。 M000101
关键词: 障碍灯 控制 STM8S
Aviation obstruction light concentration control box
Abstract：Aviation obstruction light has been widely used in aviation system, is an important part of the flight safety, also is the essential element in high-rise buildings.A key technique of synchronous flash aviation obstruction light, different aviation obstruction light can use synchronous signals or synchronization is realized by using unified way of power supply.This design require the use of concentrated power supply way to implement multiple aviation obstruction light synchronization, which can drive multiple design a set of aviation obstruction light control box, silicon controlled rectifier was adopted to realize the output voltage of PWM control, synchronization of different lights flashing.
This design considering the design cost and function of comprehensive adopted STM8S chip as the CPU to control system, using more sensitive the negative temperature coefficient of photosensitive resistance to light collection to determine the working state of the aviation obstruction light, namely (out) in the daytime, evening (light), can also be manually controlled.Dial the code switch is used to control the aviation obstruction light flicker frequency and duty ratio change, also joined the communication system, so as to maintain communication with the outside, according to requirements to make corresponding changes.
Keywords: STM8S obstruction light control
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第一章 引言 1
1.1课题背景 1
1.2 航空障碍灯的分类特点 1
1.3本课题研究的主要内容 2
第二章 航空障碍灯的概述 3
2.1设置安装航空障碍灯的有关标准规定和建议 3
2.1.1 适用场所及范围 3
第三章 航空障碍灯集中控制箱的分析及设计 4
3.1系统设计 4
3.1.1方案一系统框图 4
方案一特点： 4
3.1.2方案二系统框图 6
方案特点： 7
3.2硬件电路设计 7
3.2系统总框图和主要芯片图 8
3.2.1整流电路设计 8
3.2.2稳压电路设计 8
3.2.3光照检测电路设计 10
3.2.4可控硅控制电路设计 11
3.2.5一灯质设置电路设计 12
3.2.6同步控制电路设计 12
3.2.7复位电路设计 13
3.2.8下载电路设计 13
3.2.9STM8S103F3芯片端口配置 14
3.3器件清单 15
第四章 软件设计 16
4.1软件总体模块 16
4.2主体模块 17
4.2.1灯质设置 17
4.2.2循环中断 19
4.2.3同步通信模块 20
第五章 系统调试 22
5.1 软件调试 22
5.2 硬件调试 23
第六章 结束语 24
致谢 26
2.1应用范围
在一些机场的区域以及高度超过规定的建筑物上应当设置相应的警示灯，在机场跑道以及飞机的航空路线上也应当设置警示标志。
所有会威胁到飞机安全航行的高出地面超过规定的楼宇及自然界的高山上都应设置相应的障碍灯。
国家安保部门，火警，以及交警为了防止突发事件的发生，以及对突发事件的及时处理应对，在城市规划中拥有紧急的停靠飞机的场地，这一片区域设定为净空去，所有这片地区周围的高层建筑也应当设置警示灯。
2.2航空障碍灯的设置分布
1、在高层建筑物上应该利用障碍灯标示出 建筑物的高度和宽度。
2、如果某建筑物或景观设施高出它周围任何物体45米或者更高，则必须在该建筑物或这景观设施的中部位置加上航空障碍灯，中间层之间的距离应不大于45m，应当做到近似相等。
3、一些工业的排污烟囱也应该设置航空障碍灯，但是考虑到烟囱排除的气体对灯具的寿命会有影响，所以灯具应该安装在低于烟囱口部4-6m的位置。
4、对于高度超过150m的高层建筑物应该结合中等光强和高光强障碍灯一起使用。
5、对于低于150m高压电塔可在其顶部安装白色中等光强度的航空障碍灯。
6、航空障碍灯的设置相对要求比较严格，无论哪种类型的障碍灯的安装都应该能从各种角度可以很明显的看出该建筑群的外部轮廓，还需要靠虑灯具的闪烁频率，同步闪烁还是循环点亮，从而起到明显的警示作用。
第三章 航空障碍灯集中控制箱的分析及设计
3.1系统设计
3.1.1方案一
图3-1-1方案一系统框图
方案一特点：
如图3-1-1是方案一的系统框图，考虑到单片机的工作电压为3.3v直流电，而系统的外部供电为220V交流电，所以首先要对220V交流电压进行转换。再此方案一利用了一个桥式整流模块进行整流，将220V交流电转化为12V直流电，在通过稳压电路进行+12V电压稳压，再通过+5V稳压，此时的电压虽然已为直流低电压，但是仍然不能直接给单片机的CPU供电，我们需要对+5v电压进行进一步降压，使得电压达到+3.3V，从而使得系统可以正常工作。
桥式整流介绍：桥式整流的作用是将交流电转化为直流电，从而给用电设备提供可用电能。桥式整流器内部运用了二极管的单向导电特点，也就是当有电压加在二极管两端时，如果该电压能使二极管正偏也就是正向导通，即二极管正极接电源正极负极接二极管负极。此时二极管有电流流过，如果与之相反则二极管不导通没有电流通过。利用这个原理使得220V交流电加在整流器上时，整流器使电源正半周通过，屏蔽了负半周，所以整流器能够输出直流脉冲。整流器的种类繁多有半波，全波整流等等，它们的工作效率很好，稳定性强，能够整流的电流和电压范围也很大。桥式整流电路的结构图和工作原理如下所示： 查看完整请+Q:351916072获取
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