全国电赛H题省二论文模拟电磁曲射炮

精品文档---下载后可任意编辑摘要：根据模拟电磁曲射炮的设计要求，在对整体方案的考虑与讨论，并经过多次优化后最终确定选用 STM32F103ZE76 作为 MCU。对于电磁炮部分，我们采纳了线圈炮作为主体，用两节耐压值为 50V 的电容作为单次发射供能装置。电容的充放电则由与单片机相连的继电器控制。通过键盘或利用摄像头的方式来猎取环标靶的方位，由此获得由两个直流舵机组成二维的云平台的运转角度。而舵机是由单片机通过其中的 PWM 技术进行控制。对于整体的电路我们则用 24V 直流稳压电压源进行供电。对于单片机通过降压后再进行供电，而对电磁炮系统供电我们先利用升压模块进行电源的升压再对电容进行供电。最后在多次测试后，系统基本达到了设计要求。关键词:线圈炮；STM32F103ZE76;直流舵机；PWM一． 系统方案1. 实现方法本体要求设计并制作一个电磁曲射炮，炮管能够在水平方位及垂直仰角方向可调，同时可以将射出的弹丸击中目标环行靶。于是我们想利用舵机控制电磁炮的发射角度，用键盘来确定电磁炮该如何运作及其之后采纳摄像头再利用 PID 算法来得知方位进行发射。对于电磁炮，考虑到其需要较大的非恒定电流才可以提供足够的力，我们便决定利用较大的电容进行供电。于是采纳了升压模块。同时利用了单片机进行了定时的控制。上述各模块的方案如下：（1）.控制模块采纳 ST 公司的 STM32F103ZF76 作为主控制芯片。作为 32 位处理器，其最高频率为72MHzDMIPS/MHz，可以实现快速运算的能力。其具备低功耗体积小，技术成熟并且成本低。同时它还有着自由度大，软件编成灵活等优点。（2）.电机模块水平方向的舵机我们采纳了 Futaba 的 BLS177SV 型号，因为考虑到底层应该要承受较大的力所以要提供较大的力矩，而该型号电机正好可以满足大转矩。在水平方向的捕捉速度一般较快，且要有较快的反应速度，其次水平方向会有较大的角度转变，因此要有尽可能小的死区，所以我们选用了这款高价位的电机，其可以满足整体要求。而对于竖直方向我们则只用了一个 MG 995 的电机，一方面相比于水平方向的要求竖直方向所要求的反应速度，力矩要求要小许多，且所需转动角较小，对死区要求也不太大，所以最终选定了较为便宜的舵机。（3）.电源模块起先我们考虑用两个电源分别为 5v 和 35v 的电压进行供电，这样就可以省去升压和降压模块，但是我们发现由于先后开关不一致导致电流过大容易烧坏保险丝和电磁阀。于是我们就采纳了电压值为...