激光超高速攝影系統(tǒng)程控啟爆器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前激光超高速攝影系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)靶場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用十分廣泛，由于靶場(chǎng)各種極端條件對(duì)激光超高速攝影系統(tǒng)的性能提出了更加苛刻的要求，該系統(tǒng)勢(shì)必朝著高精度、高速度和高集成度發(fā)展。其中程控啟爆器裝置是激光超高速攝影系統(tǒng)的核心部分，該裝置主要功能是實(shí)現(xiàn)激光器發(fā)射激光與爆炸信號(hào)的同步，它決定著激光超高速攝影系統(tǒng)性能中的關(guān)鍵指標(biāo)。該裝置不僅應(yīng)具有良好的空間分辨率、時(shí)間分辨率，而且還有體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)潔以及低功耗的優(yōu)點(diǎn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通

2、過對(duì)程控啟爆器裝置的原理和各項(xiàng)指標(biāo)分析，結(jié)合傳統(tǒng)方案以及現(xiàn)代數(shù)字電路技術(shù)，針對(duì)現(xiàn)有的程控啟爆器存在信號(hào)同步誤差大、延時(shí)時(shí)間分辨率低等問題，提出了采用“單片機(jī)+CPLD”相結(jié)合的方案，使用可編程邏輯器件CPLD通過計(jì)數(shù)法獲取脈沖間隔可調(diào)的延時(shí)信號(hào)。通過對(duì)主要型號(hào)的單片機(jī)的比較，選出符合設(shè)計(jì)要求、智能化程度高的AT89C51單片機(jī)作為硬件核心控制電路，實(shí)現(xiàn)脈沖延時(shí)時(shí)間的設(shè)定。⑵對(duì)程控啟爆器進(jìn)行了具體的硬件設(shè)計(jì)，主要由AT89C51單片機(jī)完成

3、控制部分電路設(shè)計(jì)；利用CPLD的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)脈沖延時(shí)；通過對(duì)串口通訊的比較選擇了簡(jiǎn)便實(shí)用的串口通訊方式。⑶軟件部分設(shè)計(jì)主要包括兩方面內(nèi)容，單片機(jī)作為控制系統(tǒng)，采用匯編語(yǔ)言對(duì)主要模塊進(jìn)行分模編譯并調(diào)試；使用QuartusII編寫程序，計(jì)數(shù)器脈沖延時(shí)實(shí)現(xiàn)延時(shí)范圍從0.1μs-999.9μs可選且時(shí)間同步的脈沖延時(shí)。⑷分別在實(shí)驗(yàn)室和靶場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，所采用的設(shè)計(jì)方案正確可行，各個(gè)模塊運(yùn)行均滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。設(shè)計(jì)完成的程控啟爆器具