STM32灭火装置测控系统设计(2)

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4.4 字符叠加程序模块 24

4.5 拨键、摇杆与指示灯模块 25

4.6 十字摇杆控制电机模块 25

4.7 电机自动调整模块 28

4.8 发射控制程序模块 28

4.9 本章小结 29

5 实验调试 30

5.1 倾角仪测试 30

5.2 电机部分初步调试 31

5.3 字符叠加模块调试 31

5.4 本章小结 32

结论 33

致谢 34

参考文献 35

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

森林火灾是一种失去人为控制的、在森林中自由蔓延和扩展的林火，它具有发生面广、突发性强、扑救困难等特点。森林火灾一旦发生将给森林和生态环境带来严重危害，并造成巨大的经济损失。我国森林面积为1亿2千万平方公里，而每年被火灾吞噬的森林面积为110万平方公里，占全国森林面积的0.8%~0.9%，可见森林火灾的危害是相当严重的。

目前，我国的灭火装备相对其他国家而言比较落后。火灾发生后，通常采用人海战术进行火场抢险，消防人员近距离地接触火场进行灭火。这种方法不仅灭火效率低，容易错过最佳灭火时机，而且火场内的高温和缺氧环境会对消防人员的生命安全和参与救援的设备造成极大的威胁。灭火弹灭火效果好，但多由人力近距离抛掷，无法对森林火场实施快速灭火。航空灭火由于成本较高也不能作为常规的灭火手段。

因此，使用军用迫击炮和火箭炮等作为发射装置，远距离向火场炮击投掷灭火弹已作为一种有效的灭火手段。由于灭火弹携带方便，通过远距离发射灭火弹，不仅可以避免消防人员近距离接触火场，保护消防人员的人身安全，同时能够提高消防人员机动性，符合森林快速灭火的需要，与传统灭火方式相比具有更大优势[1]。

本课题所设计64毫米灭火装置将不同于国内森林灭火的人工灭火状态，灭火人员距离火灾发生地较远，因此系统灭火的安全性及有效性大大提高，机械化程度增强，降低了森林防火中的人员伤亡及财产损失。

64毫米灭火装置由越野车、供电设备、火控设备、发控设备、投送装置、光瞄设备以及森林灭火弹组成。用火箭炮投送，当按下“投送”按钮，灭火弹瞬间被投送出炮管，落到火灾现场，释放灭火物质，这样，远处森林熊熊燃烧的大火就可以被及时扑灭。基于此，本课题利用先进的32位嵌入式ARM处理器（STM32）强大的控制功能以及处理器自带的串口通讯功能，设计制作灭火装置的测量控制电路，编写相应的测控软件。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

国外主要从火炮发射技术、远程灭火炮弹和装甲灭火车方面展开对地面森林灭火装备的研究。

国外有代表性的是俄罗斯在“卡秋莎”火箭炮的基础上研制的灭火装置，基于其类似的发射原理，该装置一次可以齐射多个内装干粉灭火剂的火箭弹，并可精确控制弹着点。

瑞典和芬兰联合研制的先进迫击炮系统AMOS，是一种可以发射任何类型的120mm滑膛迫击炮弹的发射系统，可用于灭火弹的发射。系统通常安装在轮式或履带式的底盘上，采取弹药炮尾半自动装填模式，方便灭火弹的装填。拥有半自动瞄准装置，最大射程达到10km，最大射速可达20rds/min。该系统是世界上唯一具有“多发弹同时弹着”能力的迫击炮系统，它能够在15s内发射6发弹，并确保6发炮弹同时击中一个目标。系统能够360°方向调整炮口朝向，-50°~+85°调整俯仰射角，增强了该系统的灵活性[1]。