第二十一章 控制系统 进退维谷

    陈东风在机翼、副翼和尾翼的设计及结构刚、强度分析的工作上还比较顺利。主要是唐昌宏把飞机结构设计的很多知识点都仔细的讲解给他听，再加上他的理解能力一流，计算能力超群，这才是任务顺利完成。当然后续的构件结构图纸都是交给了唐昌宏的，他决定去杨韦那里继续帮忙。

    杨韦现在的任务状态是进退维谷，主要原因就是无线通讯的选择问题。

    前文有提到，他们的航模是无线控制，这就使飞机的上没有传统飞机的拉杆，而要全部使用步进电动执行带动拉线进行操作。

    早期的步进电机不是由plc（可编程逻辑控制器）的脉冲端口直接给命令信号的，而是有全分立元器件构成的逻辑运算电路，还有电容耦合输入的计数器，触发器，环形分配器构成的。华国在六十年代中期已经开始生产和应用。

    步进电机的驱动电路所有半导体器件都是完全国产化的，价格比较经济其易于实现。所以控制的执行机构没有问题。

    问题出现在短波射频收发单元。短波通信是指波长在100米～10米之间，频率范围3兆赫～30兆赫的一种无线电通信技术。

    如果在二十年后，他们选择一款射频收发模块，再配一套单片机系统完全可以很简单的实现这个功能。

    现在杨韦设计的结构是航模内有三个步进电机执行结构，这三个结构需要接收数字信号也就是电机正转或反转的圈数来执行命令。还有一个燃料喷嘴，需要把数字信号转化为喷嘴阀门开度的模拟量信号。主要就这四个执行单元，再有就是信号反馈单元，比如发动机温度和转速、飞行速度、飞行高度、飞行角度、燃料容量等信号。

    如果按照普通的办法只能把每一个信号都要配一组短波发射和接收模快，当然地面的控制单元也要相同的配置。

    这样的问题很多，第一个就是重量的问题。数十组短波收发模块的重量都快要接近原先航模设计重量了。要知道现在的收发模块不是二十世纪一个柴火盒子大小的芯片就可以搞定的。现在的收发模块都是一个个二极管、三极管、电容、电阻组合起来的，而且基本上每个收发模块都要单独设计，基本上不存在什么通用性，导致设计工作量极大。

    第二个就是几十组天线挤在一起，会造成信号的干扰。有人可能会说可不可以把波长和频率都设计的不一样来区分信号源，达到去除干扰的目的。且不说信号的波长和频率区分到可以抗干扰的技术难度多大。其实如果这些天线和电路如果是在一架真飞机上面，那干扰基本是不大的。但是这么小小的航模集成这么多的信号，就算不会干扰到主频信号电路，也会把旁路滤波电路上的电容电阻烧掉。

    陈东风听完杨韦的烦恼，也感觉颇为头疼。现在的大规模集成电路设计他不是很懂，也无能为力。在两人陷入到苦恼的沉思中的时候，陈东风突然想到了他接收的另一个陈东风的意识里面的画面。那个世界的手机可都是无线通讯的而且功能丰富，而导致这一现象产生根本性变革就是半导体集成电路的发展。

    想到这里，陈东风问杨韦：“有没有想过把这些收发的信号集成到一起，用一条报文来发送或者解析？”

    “开始的时候也想过，也查阅了不少资料。但是这种分段提取信息的做法，通过电路实现不了，就放弃研究了。”杨韦答道。

    “有没有可能要一个可编程的集成电路，把收发的报文集中道一起处理。这个电路可以通过不同接口把数据进行收发处理。”陈东风再问。

    “目前我没有看到这方面的相关书籍。也许国外有？”杨韦摇头，不确定的回答。

    “还记得数控机床吗？它的多轴控制不就是由plc（可编程逻辑控制器）控制的，而且plc具备多路的输入输出接口，完全满足我们的需求，不过就是太贵了，而且用起来有点浪费。”

    杨韦眼前一亮，忙问：“你是不是有什么想法了？快告诉我，我都被折磨了一个多星期了。”

    “我是再想可不可以我们把它的芯片单独拆出来，自己搭建电路信号输入输出的接口，然后配合射频收发模块来实现无线控制的功能。不过这样，我开始设想的地面系统、飞机控制系统和发动机控制系统两两相互通讯的计划就要修改了。”陈东风把自己的想法告诉了杨韦。

    “这有什么，可以多来几组芯片啊！”杨韦不假思索道。

    “现在比较流行的是英特尔的8080芯片，这种微处理芯片在国外都要几百美元的，而且我们并没有渠道得到它。”

    “那怎么办？”杨韦的失望之前溢于言表，仿佛突然从云端被打下了低谷。

    陈东风也是一时间不知道该说什么，来安慰杨韦了。杨韦是一个比较要强的人，如果航模的任务只有他没能完成，那么他可能嘴上不会说什么，可能他内心会无比自责悔恨，甚至没脸再见三人的心思都有了。

    “我们在乱想什么啊！”突然陈东风一拍脑袋大叫一声，把杨韦吓了一跳。然后就看到陈东风站了起来对杨韦说：“阿韦，我们都想岔了啊，你说这个航模，我们开始的打算是什么？”

    “设计为主，设计不成就当成下学期的提前自学...”说到这，杨韦也明白了，现在是理论设计而已。就是自己不用芯片把控制系统设计出来了，四人也没钱把他凑出来啊。

    “对啊，设计为主，你就先用英特尔的8080好了来设计好了，不过你的任务反而会更重了。”陈东风不无担心的对杨韦说。

    “怎么说？”杨韦也没接触过芯片，现在的计算机知识都没有普及，邓总师还没有说出那句‘计算机要从娃娃抓起’的口号。现在掌握计算机的都在各个高校的计算机研究所里面。

    “8080芯片，你不懂它，肯定得学啊，不光要知道它的结构，还要知道它的编程方式，还要和外部通讯收发数据。太多太多你不知道的了。”

    “有需要看的书名吗？”杨韦毫无惧色的反问道。真是初生牛犊不怕虎，杨韦此时像极了抓住最后一根稻草的溺水者，这时候哪管困难啊。没困难要上，有困难创造条件也要上。

    “我只记得要学汇编语言和c语言编程，其他的还要去问计算机院的人。”陈东风如实回到。

    “那还等什么，走啊，现在就去。”杨韦拉着陈东风一起去找计算机院的人去了...