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文档简介

子弹测速系统设计子弹出膛时的初速度是衡量枪支质量的重要内容。测量枪支子弹出膛速度的方法有多种，如红外光电测速、激光测速、雷达测速等。然而其结构复杂、成本高，而且这些测速方法都是用在精度要求比较高的场合。一、子弹测速原理及其实现应用光敏二极管的光电转换原理，以89C51单片机为核心软硬件相结合实现来检测子弹出膛时初速度测量的方法以及实现过程。图1 平行放置的梯形架当子弹穿入梯形架时，非门的输出为“0”，外部发生中断，并启动定时/计数器1计数。当子弹穿入梯形架2时，外部产生中断，并停止定时/计数器1计数。由于单片机的外部晶振频率是已知的，所以，可以得到子弹在两梯形架之间运行的时间T0。两梯形架之间的固定距离为S，经过大量的试验，S的最佳距离设定为200mm。由于S相对于子弹的飞行速度来说，S的值非常小，所以子弹在此段距离内的运动可视为匀速运动.由匀速运动公式可得,V=S/T0 (1)单片机的机器周期为T1，定时/计数器的机器周期为12T，当子弹穿入梯形架1 时，定时/计数器1开始计数，当子弹穿入梯形架2时，定时/ 计数器1停止计数，定时/计数器1 所计的数值为N，所以，子弹在两梯形架之间实际运行时间T0的数学表达式为:T0=12T1N (2)由上述的速度公式，经单片机进行数据处理，计算出相应的速度V。一方面送入显示，另一方面保存该数据，准备以串行通讯的方式送入上位机。硬件设计如图2所示。如果想提高系统的精度，只要改变单片机的外部晶振频率即可。系统采用动态显示方式，数码管选用共阴极的。74LS07是正向驱动器件，由74LS07分别驱动四个数码管的段码和位码。图2 子弹测速硬件原理框图二、单片机子弹测速软件系统由于子弹出膛时的速度在一定范围内，所以本系统分别设置了子弹的速度上、下限。定时器/计数器1计数过多或过少，都应该视为错误信号或干扰信号。 在编写程序时，首先要考虑抗干扰技术，本系统抗干扰是通过软件实现的。由于电磁波影响比较严重，所处的环境也十分恶劣，所以当检测出有子弹通过时，延时一段时间，然后，定时/计数器1所计的脉冲数首先与子弹的速度上、下限比较，当定时/计数器1 所计的脉冲数在所设定数值的范围内，则说明本次计数有效。否则，说明此次计数失败，应该重新准备下次检测。需要注意的是编程序之前，要开辟一定的空间，预备存放连续射击时子弹的速度。三、软件设计单片机内置程序采用汇编语言编写，无须考虑单片机的初始化，对单片机的内部使用情况也无须太多的了解。通过模拟终端与仿真运行，就可以得到单片机. I/O口的运行情况。另外平台还提供了功能完善的帮助索引和标准的程序模版，这极大地方便了用户的软件开发工作，节省了用户用于软件开发的时间。系统的软件程序就是对平台提供的标准程序模版进行适当修改后得到的。系统主程序设计允许用户根据现场数据采
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