基于单片机的飞机航向控制显示教学模型设计与实现

系统中利用定时器／计数器0和一个软件计数器SUB_div来产生为时1 s的定时信号，以实现低频(1Hz)闪烁功能。
对于TH0置初值16，即F0H，使定时器0每隔4 096 μs(采用12 MHz晶体，计数频率为1 MHz)溢出中断一次。每次中断后，重置TH0，并使用软件计数器SUB_div的值减1。SUB_div的初值为244，当此值减为0时，历经的时间为：
244×4 096×10-6=0．999 424 s
3．3 中断服务程序
定时器0溢出中断服务程序是整个程序的实际主体部分其框图如图5所示。

现对中断服务程序做几点说明：
(1)故障监控测试过程可参见对图3的说明。发现故障时。转而执行一跳指令CPL S_FALL，S_FALL是P2．3引脚的符号地址。若故障一直存在，则P2．3的状态每隔1 s转换一次。若在此引脚处接一个指示灯(硬件图中未给出)，则告警时指示灯以0．5 Hz的频率闪烁。
(2)关于低频振荡信号(1 Hz)的产生
SUB_div的初值为244(11110100B)，由244变到0，历经0．999 424 s，其中SUB_div．7为1的时间约占117／244 s，为0的时间约占127／244 s，故从SUB_div．7(LO_FREQ)获得的就是占空比接近50％(47．95％)的低频(1 Hz)信号。
(3)关于高频振荡信号(30 Hz)的产生
由第66行至第70行5条指令形成占空比为62．5％的30 Hz高频信号。软件计数器SUB_div的值，由244(11110100B)变为0时，SUB_div的低3位可以构成8种状态，如表2的左半部所示。在0．999 424 s中这8种状态的重复次数=11110B=30。故把低3位的状态以某种方式组合起来，就可以形成一定占空比30 Hz的高频信号。

表2的右半部分表示不同占空比的信号作用下，在每个周期的8个状态时刻中信号灯通断情况。在50％占空比下信号灯的光不够亮，故本系统采用62．5％的占空比。上述几条指令的执行结果使PARK=1(模型待机)的状态下DIM=SUB_div．20R(SUB_div．1AND SUB_div．0)，由表2可以看出，在8个状态时刻中，前3个状态信号灯断开(DIM=0)，后5个状态信号灯接通(DIM=1)，形成占空比为62．5％的30 Hz高频信号。
调节闪烁信号的亮度可以靠对SUB_div的低3位进行不同的逻辑操作来实现，例如SUB_div．1 ORSUB_div．2的结果得占空比75％；SUB_D IV．0 ORSUB_div．1 OR SUB_div．2的结果得占空比为87．5％等。但要注意，在这8个状态时刻中，信号灯只能通断各一次，否则闪烁频率就变了。
(4)关于各种信号的形成
由第102行至第113行是程序的基本部分，它们根据系统的输入状态(各开关的位置)来计算送给指示灯的信号。这一段程序用布尔处理机完全实现了图1所示的逻辑功能。

4 结论
采用单片机实现飞机航向控制显示系统模型控制，具有系统响应速度快，控制显示功能直观，课堂教学效果好的特点。经过近2年教学使用和跟踪调查，飞行学员在学科考试该部分内容掌握非常好，后期飞行训练阶段相关内容与飞行实际结合效果反映较好。目前按照学科组划分，对其他相关飞机系统模型进行功能组合，以MCS-51单片机开发系统为基础，开展相关系统教学模型的设计，并与多媒体技术交联，实现学科专修室建设。