基于单片机的数字式电子发火机的设计

ByGrith4

摘要:传统的机械式发火机作为某型多管火箭炮的点火装置，存在着操作和携带不方便且作战反应时
  X. `. o/ }& r% j间较长等缺点。数字式电子发火机由单片机控制电路、数字电路、数码管显示电路以及检测与发射电路5部
分组成。采用AT89S51单片机作为控制芯片，利用Keil软件编写C语言控制程序，驱动两个数码管模块显示.
  n, G! T) o4 w火箭炮发火系统的当前状态，并通过3个74LS154译码器精确控制多管火箭炮的发射与检测工作。该系统采
* I7 Y: s# k/ z3 v; N5 U用1套5 V TTL直流电源和1套12 V稳压直流电源，两者相互独立可以避免干扰。
关键词:电气工程;单片机;火箭炮;电子发火机
8 j3 s5 F# f' g( [1 设计任务及采用的器件
1.1 设计任务
1)设计出数字式电子发火机,能替代机械式发
! E  a9 ?/ k) K2 f1 U火机的功能。
2)技术参数:额定输入电压DC12V;发射弹数

) O/ p3 w, t2 L$ J' J3 j7 A& ZX发;输出电流恒定;发火时间间隔在一定范围内
2 e8 d1 N& i5 H- ]3 ?% S! O连续可调。
) I9 k+ h6 j2 s; Y3)系统自检及带弹检测功能;具有发火系统状
态显示和火箭弹发射的功能。
1.2 采用的器件
: A7 C0 R: ]# `# C: z& `采用AT89S51单片机为数字式电子发火机的
! I7 j! c: G7 W  U主控芯片。AT89S51是一种低成本,高性能8位单

# F: u8 n; v& v. j# w片机[-21 ,其资源足以完成发火机控制电路的需求。
( f/ R# M6 u( q数字电路部分的器件是4-16线译码器,型号
为74LS1540。显示器件采用共阴极数码臂。
检测与发射电路部分的主要器件是耗尽型绝
8 I4 Z) o; V7 g# |缘栅场效应管(MOFSET-N)。该场效应管性能
稳定,集成度和可靠性都很高[',可以满足野外环
境下炮兵武器系统的需要.
3 E1 F1 ?0 D6 w! Y$ c2系统总体设计
( I6 Y, m0 |% \8 t3 j) `5 y4 m* ^如图1所示,火箭炮[]的电发火系统由电源、
2 Q8 b2 U+ l7 J7 A  c: B1 E# B, R0 k& [发火机、电缆、导电装置、导电盖、电发火管、点火药
& F& i0 L3 }: H6 _& \# w盒和发射药组成[0]。其中发火机是其核心部分。
1 I$ t2 H# w4 ]' H火箭炮的数字式电子发火机主要由单片机控制电
7 s" O" U' O: N& d2 k5 f路数字电路.数码管显示电路和检测与发射电路5
. ]0 ]/ G2 t4 g部分组成。用C语言编写单片机控制程序( ,控制
6 k% u" \; s$ L0 M两个数码管完成显示功能。并控制3个4-16线译
码器产生40种不同的信号0,控制X发火箭弹的
) w8 y$ i9 D8 V7 G0 L$ \发射与检测工作。发火机系统采用1套5 V TTL
直流电源和1套12 V稳压直流电源,两者相互独
3 L9 d' y8 a6 s( Y! |$ d+ @# t4 d立以避免干扰。硬件框架如图2,软件设计流程如
" I/ a" e& ?+ ?) ^; w7 k9 O2.1单 片机控制电路和数字电路
; {& I: _8 W3 W% y0 b9 |P。~Pn为单片机的数据输出管脚，Po~ Pos
3 m  J: L7 k2 Z1 X$ I/ Z接译码器数据的A~D管脚，Ps~Pon分别接第1
$ ^9 Y: I; H7 D个.第2个和第3个译码器的使能管脚(即译码器
, [7 N; o9 ~. F: T* {  X- [; @3 B


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AT89S51是一种低成本,高性能8位单片机