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基于单片机的角度测量仪的设计

2021-05-05 

本文摘要:本文分析了基于AT89S51单片机的角度测量的硬件构成、电路设计原理。

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本文分析了基于AT89S51单片机的角度测量的硬件构成、电路设计原理。得出了主函数的工作流程和源代码。

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设计样机已通过多种环境实验的测试。  角度测量仪是某控制系统中射击装置的关键部件。

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在以往的控制系统中,多数都是单凭设备操作者人员眼睛射击登录目标,然后做出适当的掌控,这样就带给一系列问题,如操作者人员的经验、射击装置吧台的机返都可能会相当严重不会影响射击目标的准确程度,从而严重影响控制系统的精度。为了提升控制系统的射击精度,在控制系统的射击装置中减少了角度测量仪部件,操作者人员射击目标后的角度值需要准确定量地表明在操作者面板上,协助操作者人员更为精确地射击目标,因此,极大地提高了控制系统的掌控精确度。  角度测量仪利用光电编码器加载角度值,使用AT89S51单片机构建角度值数码表明、角度值偏差范围的发光二极管命令功能(有三个指示灯,分别命令:偏高、偏高、高)。不论在操作者的复杂程度上还是在测量的精度上,都是传统的眼瞄准具方法、刻度测量及标识方法无法比拟的。

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  作为某控制系统的射击装置的最重要技术改良,此仪器的应用于大大提高了控制系统射击的精度,减少射击偏差范围的可读性,出局了传统的用刻度测量和标识角度的方法,使该控制系统的整体性能获得了显著提升。此外,该角度测量仪只要稍加改动才可普遍用作其它工业控制系统中。

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  1硬件基本原理  首先,角度测量仪利用单片机加载光电编码器测得的角度值,再行将角度值转换成契位值并表明在数码屏上(留意:密位(mil)是一种角度单位,密位100=角度6deg;)。单片机辨别当前角度值的偏差范围,得出掌控信号照亮适当的发光二极管指示灯。

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此外,角度测量仪还可以通过控制面板上的电源掌控构建瞄准镜灯光和低温环境下瞄准镜自动除霜功能。单片机的主要功能是构建角度值数码管表明、角度值范围的发光二极管命令。该系统的难题在于保证角度值转换成契位值的切换精度和系统在十分温环境下的工作可靠性。  硬件分成以下几个模块:控制面板、单片机、光电编码器、电源、数码显示器、发光二极管给定命令装置、周视镜与平瞄准具镜灯光与除霜,如图1右图。

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图1电路模块图  1.1单片机的搭配  首先,根据项目的需求分析可以获知单片机要已完成的主要功能是:从光电编码器(数据总线宽度是15位)加载角度值后,将该角度值与系统预设的角度值较为,辨别射击的角度值范围,照亮适当的指示灯。然后将从光电编码器读得的角度值转换成契位值,发送给串行LED表明驱动器MAX7219,表明在LED显示器上。

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  从以上分析可以获知,合适此市场需求的单片机最少不应不具备3个8位分段I/O端口(其中光电编码器闲置2个端口,其它闲置1个端口),才能有效地工作。众所周知,产品的品质等级一般来说分成三级:军用级、工业级和商用级,其中,军用级等级最低,商用级等级低于。由于此工业掌控设备一般来说在户外作业,工作环境较为险恶,故单片机的品质的等级也是必须考虑到的一个最重要因素。  目前,MCS-51系列单片机技术成熟期,研发所用的教材和技术资料多,开发工具齐全,市场上产品种类非常丰富、性价比较高、出售更容易,研发语言非常简单易学(可以用编撰或C51),因此,该系列产品应用于普遍,经久不衰。

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