CN109737805A - 一种基于stm32控制的多级加速电磁炮实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，其特征在于：该装置包括STM32F103ZET6主控模块、电源模块、升压模块、传感器模块、测速模块、液晶显示模块、发射模块、炮弹初始位置检测模块、电压检测模块。该装置在弹道上设置了多级加速线圈，可以根据需要选择加速级数，同时在炮管上安装光电传感器检测炮弹位置，将此信号传给主控芯片，主控芯片控制下一级电容进行放电。由于采用上述结构，本发明可以根据需要通过STM32选择加速级数，电容充电的电压也可根据需要进行控制，从而控制炮弹的出膛速度及射程，并且出膛速度可测，通过OLED显示，也可同时采集实验中的其它数据，方便了电磁炮物理教学实验。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁炮实验装置，特别涉及一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置。
背景技术
电磁炮是一种利用电磁场将电能转换为炮弹动能的先进高能武器，既可以利用超高的动能对目标进行杀伤摧毁，也可以加装弹药对目标进行打击。与传统火炮、火箭发射相比，电磁炮具有发射响动更小、隐蔽性好、炮弹出口速度高等显著优点，是近年来军事领域的研究热点。
现有的电磁炮模型有以下几点不足点：1、现有的电磁炮电压是固定的，不能调节，电容充电时的电压大小也不能控制，从而导致炮弹的速度与射程都不可调；2、储能电容器组进行充放电操作，但只有一级放电电路，线圈的磁场力不够，炮弹的速度也会有所限制；3、出膛速度不可显示。
针对上述问题，提供了一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，可以根据需要通过STM32选择加速级数，电容充电的电压也可根据需要进行调节，从而控制炮弹的出膛速度及射程，并且出膛速度可测，通过OLED显示。
发明内容
本发明提供一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，可以根据需要通过STM32选择加速级数，电容充电的电压也可根据需要进行调节，从而控制炮弹的出膛速度及射程，并且出膛速度可测，通过OLED显示。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，其特征在于：所述的实验装置包括主控模块、电源模块、升压模块、传感器模块、测速模块、液晶显示模块、发射模块、炮弹初始位置检测模块、电压检测模块；装置在弹道上布置了四级电磁炮线圈，炮弹在发射过程中，可以根据需要控制STM32选择加速的级数。
所述的第2级电磁炮线圈之前、第3级电磁炮线圈之前、第4级电磁炮线圈之前的位置均设有位置检测模块，在炮弹经过第一级电磁炮线圈发射后进行位置检测，当炮弹到达第二级电磁炮线圈时，由光电传感器采集到位置信息传给主控芯片，主控芯片控制相应的线圈进行放电，从而达到再次加速的目的。
所述的实验装置使用的12V动力电源，经ZVS1.0升压后可升至400V左右，在对电容器组进行充电时可以由主控模块控制充电时间来改变电容的电压大小。
所述的装置在炮管的末端有两个炮弹位置传感器将检测到的炮弹到达时间差传给STM32进行计算炮弹的初速；经过计算炮弹初速进而能够计算出炮弹的射程并将此信息反馈给主控模块，由主控模块控制各级加速电容的充电电压这样就能够在不改变炮弹射角的条件下来控制炮弹的射程。
同时在每个加速电容的正负极都有电压检测模块用来实时检测充电电压，并将该值反馈给主控模块当充电电压达到设定值时主控模块将停止充电。
一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，由于采用上述的结构，本发明可以根据需要通过STM32选择加速级数，电容充电的电压也可根据需要进行调节，从而控制炮弹的出膛速度及射程，并且出膛速度可测，通过OLED显示，也可同时采集实验中的其它数据。
附图说明
图1是本发明一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置的硬件框图。
图2是本发明一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置的电路原理图。
图3是本发明一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置的程序流程图。
具体实施方式
参照说明书附图1所示，本发明一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，其特征在于：所述的实验装置包括STM32F103ZET6主控模块、光电传感器、执行装置、测速模块、液晶显示模块、主控芯片供电模块、发射装置供电模块、ZVS升压模块以、发射按钮以及电压检测模块。
所述的第2级电磁炮线圈之前、第3级电磁炮线圈之前、第4级电磁炮线圈之前的位置均设有位置检测模块，在炮弹经过第一级电磁炮线圈发射后进行位置检测，当炮弹到达第二级电磁炮线圈时，由光电传感器采集到位置信息传给主控芯片，主控芯片控制相应的线圈进行放电，从而达到再次加速的目的。
如图2所示，所述的实验装置使用的12V动力电源，经ZVS1.0升压后可升至400V左右，在对电容器组进行充电时可以由主控模块控制充电时间来改变电容的电压大小。
所述的装置在炮管的末端有两个炮弹位置传感器将检测到的炮弹到达时间差传给STM32进行计算炮弹的初速；经过计算炮弹初速进而能够计算出炮弹的射程并将此信息反馈给主控模块，由主控模块控制各级加速电容的充电电压这样就能够在不改变炮弹射角的条件下来控制炮弹的射程。
同时在每个加速电容的正负极都有电压检测模块用来实时检测充电电压，并将该值反馈给主控模块当充电电压达到设定值时主控模块将停止充电。
本发明为四级电磁炮装置，同理也可按照上述实例增加为五级、十级等多级电磁炮装置。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，其特征在于：所述的实验装置包括主控模块、电源模块、升压模块、传感器模块、测速模块、液晶显示模块、发射模块、炮弹初始位置检测模块、电压检测模块；装置在弹道上布置了四级电磁炮线圈，炮弹在发射过程中，可以根据需要控制STM32选择加速的级数。
2.根据权利要求1所述的一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，其特征在于：所述的第2级电磁炮线圈之前、第3级电磁炮线圈之前、第4级电磁炮线圈之前的位置均设有位置检测模块，在炮弹经过第一级电磁炮线圈发射后进行位置检测，当炮弹到达第二级电磁炮线圈时，由光电传感器采集到位置信息传给主控芯片，主控芯片控制相应的线圈进行通电，从而达到再次加速的目的。
3.根据权利要求1所述的一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，其特征在于：所述的实验装置使用的12V动力电源，经ZVS1.0升压后可升至400V左右，在对电容器组进行充电时可以由主控模块控制充电时间来改变电容的电压大小。
4.根据权利要求1所述的一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，其特征在于：在炮管的末端有两个炮弹位置传感器将检测到的炮弹到达时间差传给STM32进行计算炮弹的初速；经过计算炮弹初速进而能够计算出炮弹的射程并将此信息反馈给主控模块，由主控模块控制各级加速电容的充电电压这样就能够在不改变炮弹射角的条件下来控制炮弹的射程。
5.根据权利要求1所述的一种基于STM32控制的多级加速电磁炮实验装置，其特征在于：在每个加速电容的正负极都有电压检测模块用来实时检测充电电压，并将该值反馈给主控模块当充电电压达到设定值时主控模块将停止充电。
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