基于USB接口的火炮多参量测试系统设计

论文摘要

火炮动态参数测试在火炮的设计、研制、生产、验收过程中都具有重要意义，本文针对现代火炮动态参数测试过程中存在的测试环境恶劣、干扰多、机动性强等特点，组建了一套基于USB接口的火炮多参数综合动态测试系统。火炮多参数动态系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统采用先进的32位ARM9系列的三星S3C2410X微处理器作为控制核心，在充分考虑便携性、功能、可靠性、成本、体积、功耗需求的情况下，建立了基于USB接口的数采系统。在分析火炮系统各参数动态特性的基础上，分别选用了具有高性价比，高可靠性及使用方便的传感器及信号调理单元。针对各个参数在测量中存在的问题，本文选择了不同的解决方案。下位机各个分系统软件采用模块化设计，针对各个动态参数都开发了相应的处理程序。上位机选用Labview软件进行人机交互，实现了参数设置、数据处理、波形显示、打印、帮助等功能。进行了供弹系统角位移动态参数的测试，测试结果表明研制的火炮动态参数综合测试系统能够满足实际测试需求，硬件组建合理，性价比高，软件具有良好的人机界面，符合靶场操作人员习惯。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 火炮动态参数测试的目的及意义
• 1.1.1 火炮的特点
• 1.1.2 火炮多参数测试特点及其测试要求
• 1.1.3 多参数动态测试的意义
• 1.2 国内外现状
• 1.3 组建火炮动态参数综合测试系统的背景及意义
• 1.4 本文主要工作
• 2 火炮动态参数综合测试系统的总体论证
• 2.1 概述
• 2.2 总体方案
• 2.2.1 硬件系统
• 2.2.2 软件系统
• 2.3 本章小结
• 3 火炮动态参数测试方法研究及实现
• 3.1 供弹系统角位移测试
• 3.1.1 供弹系统组成
• 3.1.2 角位移传感器的选型
• 3.2 自动机线位移测试
• 3.3 导气室及反后坐装置压力测试
• 3.3.1 压力传感器选型
• 3.3.2 压力传感器信号调理器
• 3.4 发射振动测试
• 3.4.1 振动、冲击传感器选型
• 3.4.2 传感器信号调理器
• 3.5 本章小结
• 4 系统硬件设计及实现
• 4.1 概述
• 4.2 硬件方案论证
• 4.2.1 USB系统的构成
• 4.2.2 采用USB传输的数据采集系统
• 4.2.3 微控制器选型
• 4.2.4 A/D芯片选型
• 4.3 ARM9控制分系统
• 4.3.1 最小系统硬件的选择和单元电路的设计
• 4.3.1.1 电源电路设计
• 4.3.1.2 复位电路设计
• 4.3.1.3 Flash存储器接口电路设计
• 4.3.1.4 SDRAM接口电路设计
• 4.4 AVM58角位移采集分系统硬件设计
• 4.5 THS1206四通道A/D采集系统硬件设计
• 4.6 通信调试接口分系统硬件设计
• 4.7 本章小结
• 5 火炮多参数动态测试系统软件设计
• 5.1 概述
• 5.2 下位机嵌入式软件开发
• 5.2.1 嵌入式系统软件开发概述
• 5.2.2 ARM9的Bootloader的设计与实现
• 5.2.2.1 stage1的设计与实现
• 5.2.2.2 Stage2的设计与实现
• 5.2.3 AVM58编码采集程序
• 5.2.4 THS1206四通道A/D采集系统软件设计
• 5.2.5 USB固件程序设计
• 5.3 上位机软件开发
• 5.3.1 概述
• 5.3.2 USB设备驱动程序的开发
• 5.3.2.1 驱动程序中的基本概念
• 5.3.2.2 USB设备驱动程序中的相关概念
• 5.3.2.3 USB设备驱动程序的调用
• 5.3.2.4 查找设备，获得设备路径名
• 5.3.2.5 USB程序调试
• 5.3.3 动态链接库（DLL）的编写
• 5.3.4 火炮多参数测试系统应用界面开发
• 5.3.4.1 总体规划
• 5.3.4.2 软件主程序
• 5.3.4.3 数采通道参数设置的软件设计
• 5.3.4.4 波形显示
• 5.3.4.5 文件保存
• 5.3.3.6 打印设置
• 5.3.4.7 帮助
• 5.3.4.8 软件测试
• 6 结束语
• 参考文献
• 附录