地磁姿态辩识模块测试数据采集系统转台角度测量与显示模块设计
毕业论文关键词： 增量式光电编码器 鉴相 细分 单片机 串行通信T
Title The design of the display and measure module of thethree-axes table
Abstract Abstract Some n avigating ammunition need to get the deviation between the factualtrajectory and the theoretical trajectory to confirm exact position of therudder so as to drive the actuator to revise the trajectory .The thesis starts from mechanism of encode,and introduce some methods tomultipl y pulse frequency and to identify the orientation and to eliminatevibration .Through the project I found methods to make the best of MCU specialityof programming to multipl y pulse frequency and to identify orientation . Andthese are the innovat ions of the project . I writed a program to multiplypulse frequency and to identify the orientation under the enviro n ment ofKeil uVision2 .I w rited serial communication programme based upon Labviewbetween host computer and MCU . The displaying module is designed withserial output of MCU and series-parallel conversion of 74HC595 ,24 piecesof LED nixie light were lighted up by the way of dynamic time-sharing scan .
Key words Incremental P hotoelectric E ncoder , MCU , Subpiding ,Serial Communication
目录
1 . 绪论 2
1 . 1 . 本课题研究的背景与意义 . 2
1 . 2 . 光电编码器 . 2
1 . 2 . 1 编码器简介 2
1 . 2 . 2 绝对式光电编码器和混合式光电编码器简介 3
1 . 2 . 3 增量式光电 编码器简介 3
1 . 3 . 本课题研究内容 . 7
2 . 光电编码器鉴相分频的原理和实现方法 9
2 . 1 . 基本原理 . 9
2 . 2 . 常用的方法 . 10
2 . 3 . 本课题采用的方法及创新点和优点 . 11
2 . 4 . 本章小结 . 12
3 . 硬件电路设计 13
3 . 1 . 380 的性能指标 13
3 . 2 . 管脚配置与交叉使能开关 . 14
3 . 3 . 电源设计 . 15
3 . 4 . 与计算机的通信 . 16
3 . 5 . LED 动态扫描显示 21
3 . 6 . 开关实现清零 . 24
3 . 7 . 本章小结 . 24
4 . 软件设计 26
4 . 1 . 单片机初始化 . 26
4 . 1 . 1 . 端口初始化 26
4 . 1 . 2 . 计数器 / 定时器初始化 27
4 . 2 . SPI0 串行数据输出及 LED 的动态扫描 30
4 . 3 . 开关编码及清零等功能的实现 . 32
4 . 4 . UART 串行通信 33
4 . 5 . 本章小结 . 36
5 . 全文总结与展望 37
5 . 1 . 全文总结 . 37
5 . 2 . 展望 . 37
致谢 39
参考文献 40
1 . 绪论1 . 1 . 本课题研究的背景与意义当前，精确制导武器的发展几乎融入了当今信息时代所有最新的 科学技术 ，特别是以 信息技术 为核心的高技术发展成果 . 世界 一些地区的武装冲突 中几乎到处都有精确制导武器的身影 ， 它正在将人类战争推向一个新的历史 阶段 . 然而 ，精确制导武器并没有发展到顶峰 ， 主要军事大国都在总结经验教训 ， 力争进一步改进 . 精确制导弹药主要是 制导炸弹 和 制导炮弹 . 精确制导弹药的主要发展趋势是：系列化、 智能化 、 隐身化 、 通用化 .导航式新型弹药获得实际弹道与理想弹道的偏差量之后 ， 判断自身的实时滚转角 ， 以确定弹上鸭舵的旋转位置 ， 并驱动执行机构调整弹丸位置与姿态进行弹道修正，从而实现精确打击 . 其中弹丸滚转辨识系统的辨识精度与工作可靠性会对导航式新型弹药的命中精度产生重大影响 . 精确测量弹丸的俯仰、横滚、偏航角 ， 对弹丸的制导至关重要 ， 因此可以在地面实验室中模拟弹丸在空中的各种飞行姿态 ， 来对敏感元件源]自{优尔·~论\文}网·www.youerw.com/ 、 惯性制导系统 、 执行机构等加以测试 ， 从而降低实验成本 . 三轴转台的性能好坏直接影响仿真和测试的可靠性和置信度 . 三轴转台其最重要的性能指标可以用 “ 高频率、超低速、宽频带、高精度 ” 来概括 . 转台中的角度位置测量系统在整个仿真转台系统中是相对独立的一部分 ， 他的精度决定了转台的测试精度 ， 是三轴转台的关键系统 . 目前转台测角系统大多采用模拟电路 ，原理复杂，不易实现，而且精度难以预测 . 因此基于光电码盘的转台测角系统应运而生 . 该测角系统具有机构简单、测量精度高、完全数字化控制等优点 .