5.1  硬件调试 42

 5.2  软件调试 42

结论 46

致谢 47

参考文献 48

附录A总体电路及PCB图 50

附录B上位机程序 52

1  绪论

1.1  课题研究背景及意义

在新型武器的研制过程中，主要部件温度的高低对兵器的性能，使用寿命以及安全防护等方面有重要的影响，因此，温度的监测和存储具有极其重要的作用。武器的发射过程中，经过复杂的物理化学变化，会产生相应的热能，伴随热量扩散的热传导过程，武器本身形成不定常的温度分布。在武器的设计中，无论是冲锋枪，手枪，通用机枪，轻机枪，突击步枪，火箭筒，单兵火箭等，武器的握把都是关键的人机接口。据报道，在实际作战中，AK-47式自动步枪连续发射完多个弹匣的弹药之后，握把的温度就烫到无法持握，导致战斗力下降[1]。在二次世界大战后，枪械握把材料也随着新材料技术的发展，变得多样化，由早期的钢铁注灌到钢冲压，再到新型铝合金材料，新型的工程塑料等复合材料将被越来越多的应用于枪械制造之中，以减轻枪械的重量。由于握把材料的温度特性主要与材料本身有关，同时与射击的持续时间有关，因此，握把的温度特性是武器握把材料选择的依据之一。握把的温度对射击过程的可靠性（安全性，故障率，射击精度）以及对射击手的安全有重要影响，会直接影响武器战斗性能的发挥。目前，国内外还没有一种专门对枪械握把的实际温度进行实时记录的有效手段及测试仪器，长期以来，对枪械握把温度的判断只能凭射击试验时，射手的个人感受，以及新、旧枪械对比试验。为此，开发一种简单实用，精度高的武器握把多点温度监测以及存储模块具有显著的实用价值，不仅可用于枪械研制及使用过程中枪械发热问题的监测，还可为新型武器设计过程中枪械握把材料的选型提供依据。

1.2  国内外测温技术的发展

1.3  模块的总体设计思想

本次课题枪械握把温度监测与存储模块的设计，采用主从式分布的设计思想。由上位机和下位机组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统。下位机为单片机，首先将PZT压电陶瓷片式传感器获取的振动信号经脉冲整形后送入单片机的外部中断，触发温度传感器对握把多点温度进行采集，利用外部存储器存储各点温度数据和日历时钟。上位机为PC计算机，可以实时监测并显示某个时刻所测得握把的五个位置的温度和日历时钟，并自动形成文档保存数据。也可以在射击测试结束后，再联机上传历史数据。上位机和下位机之间采用RS-232进行串口通讯。

1.4  研究内容以及论文结构

    本课题以枪械在射击过程中的握把温度监测为研究对象，完成了以单片机AT89S52为核心的多点温度测量与存储的任务，本文所做的工作内容如下：

第一章的绪论部分首先讨论了课题的研究背景及意义，并调查了国内外关于温度测量的现状，最后对枪械握把温度监测和存储模块的设计思想做了总体的概述；

第二章的系统总体设计部分介绍了该枪械握把多点温度测量和存储的总体方案设计，并简要叙述了各组成电路所采用的方案、工作原理以及所要实现的功能，提出了本课题的关键所在；

第三章详细介绍了以单片机为核心的外围电路的设计及实现方案，其中包括射击信号的获取、电压比较电路、脉冲整形电路，温度测量电路、数据存储器电路、时钟电路、RS232串口通信电路、复位电路等硬件接口原理和设计关键；