基于MSP430F的車體調(diào)平裝置的設(shè)計與實現(xiàn)

調(diào)整角度的計算

主控制器接收到車體的縱橫向傾斜角度后，需要計算每個千斤頂相對調(diào)整的角度，角度計算的幾何關(guān)系見圖5。

圖5 角度計算關(guān)系圖

如圖5所示，車體水平傾斜角度可反映在橫向和縱向兩個方向，圖5中a和b分別為橫向和縱向傾斜角度，設(shè)α和β為傾角傳感器得出的橫向和縱向角度。若α大于0，則A端千斤頂打高，B端千斤頂打低。兩端千斤頂各位移約為α/2乘以AB端點(diǎn)間隔的一半的距離，然后調(diào)整千斤頂直到橫向水準(zhǔn)氣泡居中。若β大于0，則A端和B端同時打低，若β小于0，則A端和B端同時打高。打高過程中調(diào)整千斤頂直到縱向水準(zhǔn)氣泡居中。

軟件設(shè)計

（1）軟件功能

軟件功能主要有：①檢測操縱指示器連接狀態(tài)；②連續(xù)讀取縱橫向傾斜角度并求平均值；③將角度值發(fā)送給操縱指示器。

（2）開發(fā)平臺

軟件開發(fā)選擇與裝置硬件中單片機(jī)相適應(yīng)的IAR開發(fā)平臺，使用C語言開發(fā)。

（3）軟件流程

調(diào)平軟件完成讀取縱向與橫向傾斜角度值、模擬顯示水準(zhǔn)氣泡指示、計算并顯示左右千斤頂調(diào)整方向等功能，其工作流程如圖6所示，其中單片機(jī)讀取角度數(shù)據(jù)的流程如圖7所示。車體調(diào)平裝置端程序通過串口讀取到傾角傳感器的縱、向傾斜角度值，根據(jù)角度值分別計算出左、右千斤頂?shù)恼{(diào)整方向和模擬水準(zhǔn)氣泡的中心位置坐標(biāo)，然后將這些值通過串行通信分別發(fā)送到左、右操縱指示器上。

圖6 車體調(diào)平裝置軟件流程圖

圖7 讀取角度數(shù)據(jù)流程圖

結(jié)束語

高精度調(diào)平裝置主要用于車載火箭炮平臺和導(dǎo)彈發(fā)射平臺等，本文針對傳統(tǒng)車載平臺依靠人工手動調(diào)整平臺水平，從而導(dǎo)致調(diào)整時間長、精度低，進(jìn)而限制影響到火箭炮等武器的機(jī)動性和快速反應(yīng)能力，提出了個人的觀點(diǎn)和設(shè)計。本文基于MSP430F149單片機(jī)，對某型火箭炮車體調(diào)平裝置的控制原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了闡述。該調(diào)平裝置將傳感器、數(shù)據(jù)模塊和無線數(shù)傳技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，可實現(xiàn)車體傾斜度的自動快速檢測、計算和傳輸。該裝置具有檢測迅速、控制靈活和操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，能有效提高某型火箭炮的機(jī)動性和調(diào)平精度。