第二十一章 控制系統(tǒng) 進(jìn)退維谷

　　陳東風(fēng)在機(jī)翼、副翼和尾翼的設(shè)計及結(jié)構(gòu)剛、強度分析的工作上還比較順利。主要是唐昌宏把飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的很多知識點都仔細(xì)的講解給他聽，再加上他的理解能力一流，計算能力超群，這才是任務(wù)順利完成。當(dāng)然后續(xù)的構(gòu)件結(jié)構(gòu)圖紙都是交給了唐昌宏的，他決定去楊韋那里繼續(xù)幫忙。

　　楊韋現(xiàn)在的任務(wù)狀態(tài)是進(jìn)退維谷，主要原因就是無線通訊的選擇問題。

　　前文有提到，他們的航模是無線控制，這就使飛機(jī)的上沒有傳統(tǒng)飛機(jī)的拉桿，而要全部使用步進(jìn)電動執(zhí)行帶動拉線進(jìn)行操作。

　　早期的步進(jìn)電機(jī)不是由PLC（可編程邏輯控制器）的脈沖端口直接給命令信號的，而是有全分立元器件構(gòu)成的邏輯運算電路，還有電容耦合輸入的計數(shù)器，觸發(fā)器，環(huán)形分配器構(gòu)成的。華國在六十年代中期已經(jīng)開始生產(chǎn)和應(yīng)用。

　　步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路所有半導(dǎo)體器件都是完全國產(chǎn)化的，價格比較經(jīng)濟(jì)其易于實現(xiàn)。所以控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒有問題。

　　問題出現(xiàn)在短波射頻收發(fā)單元。短波通信是指波長在100米～10米之間，頻率范圍3兆赫～30兆赫的一種無線電通信技術(shù)。

　　如果在二十年后，他們選擇一款射頻收發(fā)模塊，再配一套單片機(jī)系統(tǒng)完全可以很簡單的實現(xiàn)這個功能。

　　現(xiàn)在楊韋設(shè)計的結(jié)構(gòu)是航模內(nèi)有三個步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，這三個結(jié)構(gòu)需要接收數(shù)字信號也就是電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的圈數(shù)來執(zhí)行命令。還有一個燃料噴嘴，需要把數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為噴嘴閥門開度的模擬量信號。主要就這四個執(zhí)行單元，再有就是信號反饋單元，比如發(fā)動機(jī)溫度和轉(zhuǎn)速、飛行速度、飛行高度、飛行角度、燃料容量等信號。

　　如果按照普通的辦法只能把每一個信號都要配一組短波發(fā)射和接收?？欤?dāng)然地面的控制單元也要相同的配置。

　　這樣的問題很多，第一個就是重量的問題。數(shù)十組短波收發(fā)模塊的重量都快要接近原先航模設(shè)計重量了。要知道現(xiàn)在的收發(fā)模塊不是二十世紀(jì)一個柴火盒子大小的芯片就可以搞定的?，F(xiàn)在的收發(fā)模塊都是一個個二極管、三極管、電容、電阻組合起來的，而且基本上每個收發(fā)模塊都要單獨設(shè)計，基本上不存在什么通用性，導(dǎo)致設(shè)計工作量極大。

　　第二個就是幾十組天線擠在一起，會造成信號的干擾。有人可能會說可不可以把波長和頻率都設(shè)計的不一樣來區(qū)分信號源，達(dá)到去除干擾的目的。且不說信號的波長和頻率區(qū)分到可以抗干擾的技術(shù)難度多大。其實如果這些天線和電路如果是在一架真飛機(jī)上面，那干擾基本是不大的。但是這么小小的航模集成這么多的信號，就算不會干擾到主頻信號電路，也會把旁路濾波電路上的電容電阻燒掉。

　　陳東風(fēng)聽完楊韋的煩惱，也感覺頗為頭疼?，F(xiàn)在的大規(guī)模集成電路設(shè)計他不是很懂，也無能為力。在兩人陷入到苦惱的沉思中的時候，陳東風(fēng)突然想到了他接收的另一個陳東風(fēng)的意識里面的畫面。那個世界的手機(jī)可都是無線通訊的而且功能豐富，而導(dǎo)致這一現(xiàn)象產(chǎn)生根本性變革就是半導(dǎo)體集成電路的發(fā)展。

　　想到這里，陳東風(fēng)問楊韋：“有沒有想過把這些收發(fā)的信號集成到一起，用一條報文來發(fā)送或者解析？”

　　“開始的時候也想過，也查閱了不少資料。但是這種分段提取信息的做法，通過電路實現(xiàn)不了，就放棄研究了?！睏铐f答道。

　　“有沒有可能要一個可編程的集成電路，把收發(fā)的報文集中道一起處理。這個電路可以通過不同接口把數(shù)據(jù)進(jìn)行收發(fā)處理?！标悥|風(fēng)再問。

　　“目前我沒有看到這方面的相關(guān)書籍。也許國外有？”楊韋搖頭，不確定的回答。

　　“還記得數(shù)控機(jī)床嗎？它的多軸控制不就是由PLC（可編程邏輯控制器）控制的，而且PLC具備多路的輸入輸出接口，完全滿足我們的需求，不過就是太貴了，而且用起來有點浪費?！?p>　　楊韋眼前一亮，忙問：“你是不是有什么想法了？快告訴我，我都被折磨了一個多星期了?！?p>　　“我是再想可不可以我們把它的芯片單獨拆出來，自己搭建電路信號輸入輸出的接口，然后配合射頻收發(fā)模塊來實現(xiàn)無線控制的功能。不過這樣，我開始設(shè)想的地面系統(tǒng)、飛機(jī)控制系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)兩兩相互通訊的計劃就要修改了?！标悥|風(fēng)把自己的想法告訴了楊韋。

　　“這有什么，可以多來幾組芯片?。　睏铐f不假思索道。

　　“現(xiàn)在比較流行的是英特爾的8080芯片，這種微處理芯片在國外都要幾百美元的，而且我們并沒有渠道得到它?！?p>　　“那怎么辦？”楊韋的失望之前溢于言表，仿佛突然從云端被打下了低谷。

　　陳東風(fēng)也是一時間不知道該說什么，來安慰楊韋了。楊韋是一個比較要強的人，如果航模的任務(wù)只有他沒能完成，那么他可能嘴上不會說什么，可能他內(nèi)心會無比自責(zé)悔恨，甚至沒臉再見三人的心思都有了。

　　“我們在亂想什么??！”突然陳東風(fēng)一拍腦袋大叫一聲，把楊韋嚇了一跳。然后就看到陳東風(fēng)站了起來對楊韋說：“阿韋，我們都想岔了啊，你說這個航模，我們開始的打算是什么？”

　　“設(shè)計為主，設(shè)計不成就當(dāng)成下學(xué)期的提前自學(xué)...”說到這，楊韋也明白了，現(xiàn)在是理論設(shè)計而已。就是自己不用芯片把控制系統(tǒng)設(shè)計出來了，四人也沒錢把他湊出來啊。

　　“對啊，設(shè)計為主，你就先用英特爾的8080好了來設(shè)計好了，不過你的任務(wù)反而會更重了?！标悥|風(fēng)不無擔(dān)心的對楊韋說。

　　“怎么說？”楊韋也沒接觸過芯片，現(xiàn)在的計算機(jī)知識都沒有普及，鄧總師還沒有說出那句‘計算機(jī)要從娃娃抓起’的口號?，F(xiàn)在掌握計算機(jī)的都在各個高校的計算機(jī)研究所里面。

　　“8080芯片，你不懂它，肯定得學(xué)啊，不光要知道它的結(jié)構(gòu)，還要知道它的編程方式，還要和外部通訊收發(fā)數(shù)據(jù)。太多太多你不知道的了?！?p>　　“有需要看的書名嗎？”楊韋毫無懼色的反問道。真是初生牛犢不怕虎，楊韋此時像極了抓住最后一根稻草的溺水者，這時候哪管困難啊。沒困難要上，有困難創(chuàng)造條件也要上。

　　“我只記得要學(xué)匯編語言和C語言編程，其他的還要去問計算機(jī)院的人?！标悥|風(fēng)如實回到。

　　“那還等什么，走啊，現(xiàn)在就去。”楊韋拉著陳東風(fēng)一起去找計算機(jī)院的人去了...