基于磁傳感器的彈丸炮口測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告(參考版)
2025-05-24 14:32本頁(yè)面
【正文】 同意開(kāi)題。 本選題難度適中，經(jīng)過(guò)努力，預(yù)計(jì)可以按期完成。 該同學(xué)在總結(jié)學(xué)習(xí)有關(guān)資料的同時(shí)，確定了基于磁阻傳感器利用 STM32F405RG 芯片和 ADC8426 等芯片實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊功能來(lái)測(cè)彈丸炮口速度 的思路。 畢 業(yè) 論 文 開(kāi) 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見(jiàn) ： 從文獻(xiàn)綜述 可以看出，該生參閱了大量的參考文獻(xiàn)，對(duì) 設(shè)計(jì) 背景和國(guó)內(nèi)外有關(guān)基于磁阻傳感器進(jìn)行彈丸炮口測(cè)速的設(shè)計(jì) 進(jìn)行了詳細(xì)的歸納總結(jié)，文獻(xiàn)綜述結(jié)構(gòu)合理。本系統(tǒng)采用軟 件觸發(fā)方式 ， 在采集模塊設(shè)定閾值 ， 當(dāng)輸入值大于等于閾值時(shí) ， 啟動(dòng)中斷 ， 計(jì)數(shù)器始計(jì)時(shí) ， 否則一直等待 ， 直到輸入值大于等于閾值。本系統(tǒng)采用 ADC 交替采集模式。其目的是與硬件電路定義的引腳相匹配 ， 且給各分模塊分派時(shí)鐘 ， 實(shí)現(xiàn)軟件語(yǔ)言對(duì)硬件電路的有序控制。完全符合本設(shè)計(jì)要求。 供電電路模塊 隨著常規(guī)彈藥小型化發(fā)展 ， 在芯片選擇上要在 滿足電路正常工作的前提下選擇小體積芯片。這里選用三星生產(chǎn)的 K9F2G08U0M 256x8 bit 的NAND FLASH 存儲(chǔ)芯片作為備用芯片。本設(shè)計(jì)選用 ST 公司生產(chǎn)的 STM32F4 系列的 STM32F405RG 芯片，該芯片擁有集成度高、傳輸速度快、低功耗、效率高等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)復(fù)位模塊電路所需要的元器件包括 PNP 三極管、 NPN 三極管、電容和若干電阻。為提高磁阻傳感器的靈敏度 ， 使得磁阻傳感器復(fù)位模塊的設(shè)計(jì)成為該系統(tǒng)精確測(cè)量的重點(diǎn)。 信號(hào)調(diào)理模塊 信號(hào)調(diào)理模塊是對(duì)獲得的磁信號(hào)進(jìn)行放大和濾波，根據(jù)所選用的磁阻傳感器，對(duì)要選用的數(shù)模轉(zhuǎn)換器也會(huì)有要 求，目前可以選用 AD 公司生產(chǎn)的 AD8426 芯片進(jìn)行放大。 電 源 控 制 模 塊磁阻傳感器信號(hào)調(diào)理模塊數(shù)模轉(zhuǎn)換單元控制單元)計(jì)數(shù)器（解 算 單 元存 儲(chǔ) 器磁 阻 傳 感 器 復(fù) 位 模 塊 圖 3 彈丸炮口測(cè)速模塊 模塊功能實(shí)現(xiàn) 磁阻傳感器模塊 本次利用磁阻傳感器測(cè)彈丸炮口初速的設(shè)計(jì)研究將選用 Honeywell 公司研制的HMC1043 型各項(xiàng)異性傳感器，該傳感器有精度高耐用性好等特點(diǎn)，而且內(nèi)部自帶復(fù)位單元使其有較高的穩(wěn)定性。軟件部分主要包括系統(tǒng)初始化模塊、 ADC 釆集模塊、定時(shí)器模塊、中斷模塊和解算模塊。磁阻傳感器在工作過(guò)程中需要處理模塊不斷發(fā)送 PWM 波對(duì)其進(jìn)行復(fù)位 ， 以防受強(qiáng)磁場(chǎng)干擾時(shí)降低傳感器的精度。數(shù)模轉(zhuǎn)換單元將模擬信號(hào)轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號(hào)，方便解算單元數(shù)據(jù)處理。電源模塊用于給其它模塊供電 ； 磁阻傳感器模塊用于測(cè)量彈丸分別通過(guò)兩組線圈的磁信號(hào) ； 信號(hào)調(diào)理模塊將磁信號(hào)進(jìn)行濾波放大處理。硬件部分主要包括兩組通電線圈的設(shè)計(jì)、磁信號(hào)采集與控制電路設(shè)計(jì)。 TEST, 20xx, 35(1):12～ 14 [18] 董華，倪晉平，王鐵嶺 .基于天幕靶的彈丸過(guò)靶信息探測(cè)提取方法的研究 .核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)， 20xx， 29（ 4）： 843～ 848 [19] 孫強(qiáng) .彈丸初速的測(cè)定方法 .一重技術(shù)， 20xx， 7（ 2）： 52～ 53 [20]王斌 .迫擊炮彈在膛內(nèi)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)、速度測(cè)試方法初探 [J].兵工標(biāo)準(zhǔn)化 ， 1999， (4)：1820. [21]范建英 .彈丸炮口速度測(cè)試研究 .碩士學(xué)位論文 .太原：中北大學(xué)， 20xx 畢 業(yè) 論 文 開(kāi) 題 報(bào) 告 ２．本課 題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）： 1 1. 本課題的主要任務(wù) （ 1）理解測(cè)速原理 （ 2）了解磁傳感器調(diào)節(jié)原理 （ 3）搭建硬件電路和軟件程序的設(shè)計(jì) （ 4）熟悉單片機(jī) C 語(yǔ)言編程 （ 5）使用 MATLAB 進(jìn)行算法仿真 （ 7）進(jìn)行程序調(diào)試并優(yōu)化 （ 8）進(jìn)行半物理仿真驗(yàn)證 2. 擬采用的研究手段 設(shè)計(jì)方案思路 根據(jù)初步掌握的原理畫(huà)出原理圖?，F(xiàn)在本人對(duì)這種測(cè)速方法原理已經(jīng)大概掌握，研究細(xì)節(jié)及所要解決的各項(xiàng)問(wèn)題也已經(jīng)明確，需要更進(jìn)一步的了解和處理這些已知和未知的問(wèn)題。 4. 總結(jié) 通過(guò)國(guó)內(nèi)外一些文獻(xiàn)資料 ，我大致了解了目前所研究課題的重要性和必要性，并且對(duì)彈丸炮口測(cè)速技術(shù)的幾種方法有了初步認(rèn)識(shí)，對(duì)一些方法進(jìn)行
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