基于MSP430单片机的压力测试系统设计
[关键词:MSP430,单片机,压力测试系统] [热度 ]提示:此毕业设计论文完整版包含【开题报告,任务书,论文】 作品编号:ckjs0237,word全文:45页,合计:18000字 |
需要解决的问题
(1) 把现有压力测试系统的功能由两片单片机实现改为一片单片机实现,从而进一步提高系统的稳定性、降低系统功耗;
(2) 研究时钟频率与Flash擦写速度的关系;
(3) 在保证采数正确的前提下,尽可能提高采样频率。
火炮膛压测试一直以来都是获取火炮系统动态数据的重要手段。为了得到体积更小、功耗更低的膛压测试系统,以一片MSP430系列单片机为核心器件对其进行了设计。
在系统总体设计方案的基础上,首先阐述了系统的硬件电路设计。该电路以高性能微功耗MSP430微处理器为核心,传感器输出的信号经过预处理以及AD转换后存储到存储器中,并通过红外传送给计算机。其次详细介绍了系统总体流程和各个中断流程。最后给出了系统设计的关键技术,包括低功耗设计、FLSAH存储器特性、参数可调。
通过对硬件电路和单片机程序的设计,制成了PCB电路调试板,并经过两个月左右的设计与调试,从而实现了以一片MSP430单片机为核心器件的压力测试系统的设计。从实际的调试结果来看,此压力测试系统功耗更低,但其最快采样频率仅为70 ksps,从而限制了其在实际膛压测试中的应用。
系统的功能要求
本课题所研究的压力测试系统适用于火炮、弹药发射过程中自动测量火炮膛压曲线,以获得火炮的内弹道参数。该系统是个独立的系统,不需要外部引线连接,它可以放置于炮膛内,待试验结束后取出,跟计算机连接读出试验数据。其主要功能就是对膛内压力信号的采集、处理、转换和存储,并能通过接口把数据上传到计算机。
火炮膛压测试中,要求测试仪器体积必须小于药室容积的2.5﹪,此外测试仪器要随着弹药保高低温(从-40℃保温48h到55℃保温48h),这对仪器的高低温性能和电池的高低温特性有很高的要求;电热化学炮在发射时瞬时电流可达100000A,会产生极强的电磁干扰,要求测试仪器具有极好的抗电磁干扰的能力。
弹药在发射或终点爆炸过程中场内压力的测试环境及其恶劣,不仅要求测试仪器耐高压、抗高冲击振动、适应高低温环境,同时要求测试仪器具有微小体积、高可靠性、高精度的特点。
小体积并且低功耗的压力测试系统,越来越成为动态测试技术的一个重要应用。这个测试系统主要是基于目前我国尚不能满足中小口径的火炮压力测试的需要而设计的,而设计的宗旨为,在满足测量准确、可靠的前提下,使系统的体积尽可能小,并且要求系统低功耗。
全文总结
在传统的压力测试系统的基础上,本文设计了基于一片MSP430单片机的压力测试系统,此压力测试系统实现了数据采集、存储以及传输等功能。
本系统的设计目标是在保证测试精度的情况下,尽量减小系统的体积,降低系统的功耗以满足测试中小口径火炮膛压的要求。基于这样的要求,此系统在实现原有系统的功能下,多使用体积小且功耗低的新型器件,其中主要以一片集成度较高的MSP430单片机和电源管理器件以及小封装芯片来实现此要求。
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