激光超高速攝影系統(tǒng)程控啟爆器的研究與設計.pdf

1、目前激光超高速攝影系統(tǒng)在國內靶場試驗應用十分廣泛，由于靶場各種極端條件對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現(xiàn)激光器發(fā)射激光與爆炸信號的同步，它決定著激光超高速攝影系統(tǒng)性能中的關鍵指標。該裝置不僅應具有良好的空間分辨率、時間分辨率，而且還有體積小、重量輕、操作簡潔以及低功耗的優(yōu)點。
　　本研究主要內容包括：⑴通

2、過對程控啟爆器裝置的原理和各項指標分析，結合傳統(tǒng)方案以及現(xiàn)代數(shù)字電路技術，針對現(xiàn)有的程控啟爆器存在信號同步誤差大、延時時間分辨率低等問題，提出了采用“單片機+CPLD”相結合的方案，使用可編程邏輯器件CPLD通過計數(shù)法獲取脈沖間隔可調的延時信號。通過對主要型號的單片機的比較，選出符合設計要求、智能化程度高的AT89C51單片機作為硬件核心控制電路，實現(xiàn)脈沖延時時間的設定。⑵對程控啟爆器進行了具體的硬件設計，主要由AT89C51單片機完成

3、控制部分電路設計；利用CPLD的計數(shù)器實現(xiàn)脈沖延時；通過對串口通訊的比較選擇了簡便實用的串口通訊方式。⑶軟件部分設計主要包括兩方面內容，單片機作為控制系統(tǒng)，采用匯編語言對主要模塊進行分模編譯并調試；使用QuartusII編寫程序，計數(shù)器脈沖延時實現(xiàn)延時范圍從0.1μs-999.9μs可選且時間同步的脈沖延時。⑷分別在實驗室和靶場對系統(tǒng)進行測試，測試結果表明，所采用的設計方案正確可行，各個模塊運行均滿足設計指標要求。設計完成的程控啟爆器具