(2)发火执行部分主要由单片机、场效应管点火执行模块、12V直流电源、状态采集反馈模块、LED显示模块、光电耦合模块及一些相应的外围电路等组成,主要功能是接收控制部分的点火指令,可靠接通对应管的点火电路,保证足够的点火电流,对火箭炮各管的状态采集,实时反馈点火状况。
发火控制系统的总体结构框图如图2—1所示:
图2—1 发火控制系统的总体结构框图
2.4 系统设计关键元器件的选型
2.4.1 微处理机的选型
单片微型计算机简称单片机,它是把CPU、存储器、1∕0接口电路、定时器∕计数器甚至串行通信接口(SCI)、显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)、脉宽调制电路(PWM)、模拟多路转换器及A∕D转换器等部件集成到一块单块芯片上,构成一个最小但完善的计算机系统。单片机具有结构简单、控制能力强、可靠性高、体积小、功耗小、价格低等优点,所以单片机在智能化仪器仪表、工业控制、汽车电子及航空航天、办公自动化、家用电器等领域得到了广泛的应用。
微处理机是仪器的核心部件,在AVR系列单片机中选择ATmega16单片机,可较好地满足本系统的要求。ATmega16单片机是一种较成熟的工控用微处理机,其性能稳定,使用方便,功能齐全,应用广泛。
ATmega16主要特性如下【7】【8】【9】【10】:
1)高性能、低功耗的8位AVR微处理器
2)先进的RISC结构
(1)131条指令—大多数指令执行时间为单个时钟周期
(2)32个8位通用工作寄存器
(3)全静态工作
(4)工作于16MHz时性能高达16MIPS
(5)只需两个时钟周期的硬件乘法器
3)非易失性程序和数据存储器
(1)16K字节的系统内可编程Flash
•擦写寿命:10,000 次
(2)具有独立锁定位的可选Boot代码区
•通过片上Boot程序实现系统内编程
•真正的同时读写操作
(3)512字节的EEPROM
•擦写寿命:100,000 次
(4)1K字节的片内SRAM
(5)可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密
4)JTAG 接口(与IEEE 1149.1 标准兼容)
(1)符合JTAG标准的边界扫描功能
(2)支持扩展的片内调试功能
(3)通过JTAG接口实现对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位的编程
5)外设特点
(1)两个具有独立预分频器和比较器功能的8位定时器∕计数器
(2)一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16位定时器∕计数器
(3)具有独立振荡器的实时计数器RTC
(4)四通道PWM
(5)8路10位ADC
• 8个单端通道
• TQFP封装的7个差分通道
• 2个具有可编程增益(1×,10×或200×)的差分通道
(6)面向字节的两线接口
(7)两个可编程的串行USART
(8)可工作于主机∕从机模式的SPI串行接口
(9)具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器
(10)片内模拟比较器
6)特殊的微控制器特点
(1)上电复位以及可编程的掉电检测
(2)片内经过标定的RC振荡器
(3)片内∕外中断源
(4)6种休眠模式:空闲模式、ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式和待机模式以及扩展待机模式
7)I∕O 和封装
(1)32个可编程的I∕O口
(2)40引脚PDIP封装,44引脚TQFP封装,与44引脚MLF封装
8) 工作电压:
(1)ATmega16L:2.7—5.5V
(2)ATmega16:4.5—5.5V
9)速度等级
(1)0-8MHz ATmega16L
(2)0-16MHz ATmega16
10) ATmega16 在1MHz, 3V, 25℃时的功耗 火箭发火控制系统硬件设计(4):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_9671.html