基于STM32单片机的火控系统信号采集测试

基于STM32单片机的火控系统信号采集测试火控系统是控制火炮瞄准和发射的系统，火控计算机是火控系统的核心，在完成火控解算进而引导高炮射击时具有重要作用。由于火控系统信号众多，状态复杂，对其关键信号的采集测试就显得尤为重要.致芯科技最具实力的芯片解密、IC解密、单片机解密等解密服务机构，致芯科技拥有多年的解密服务经验和超高水平的解密技术，一直从客户利益出发，为每位客户提供最科学最合理最低成本的解密方案与解密服务，深受客户的信赖与喜爱。该微控制器带有的CAN接口，可方便本系统与其他节点互联，RS-232接口可用于调试及控制液晶显示模块，两路SPI接口可以完成MAX1270A/D转换器的通信控制及Flash存储器的读写，众多的I/O端口可以方便其他功能扩展。为了便于处理火力控制板输出的8路数字信号，在进入单片机前需要对其进行同步及电平转换。为数字信号同步及电平转换电路，主要器件为74HCT245。需要注意的是,在输入单片机时要对比其数据手册,选择具有FT标注的管脚，防止电平不兼容。模拟信号调理电路为模拟信号调理电路，它将火控板输出的模拟信号进行滤波及放大处理。图中,电容用来滤除一些来自地端的高频串扰；R37为电位器，用于灵活调整信号输出大小；2V稳压二极管用于保护运放LF412不被损坏。另外，LF412可使用双电压模式，且具有较高的转换速率，较为适合完成火控板上变化速率较快的信号处理工作。CAN接口电路控制器局域网CAN可以以最小的CPU符合来高效处理收到的大量报文,可用软件配置报文发送的优先级特性。图4为bxCAN模块，通过CAN总线收发器65HVD290可以完成自动接收和发送CAN报文，对标准标识符和扩展标识符完全支持。通过CAN接口电路可以完成信号采集板与其他设备CAN网络节点的连通。Flash接口电路为Flash闪存接口电路,用于存放采集到的数据以及其他节点传送的信息。设计采用ST公司的M25P20闪存芯片,具有2MB存储空间,单片机通过SPI接口控制其读写过程，具有擦写速率快、寿命长等优点,可以较好地完成采集板数据高速存取。STM32单片机使用Keil对其编程，使用J-Link下载器调试，下载采用JTAG方式，使用ST提供的库函数操作，非常方便。模拟信号数据采集子程序模拟信号采集是通过美信MAX1270进行A/D转换实现的。A/D转换芯片MAX1270通过SPI接口与单片机通信。信号采集子程序流程图如图6所示，首先，对ADC进行初始化，进行采样时间、转换时钟的设定等；然后，启动ADC，对调理信号进行采集，任一时段采样结果为8次连续采样的平均值；A/D转换结束后，转入相应的中断服务程序，对采样得到的数据进行分析和处理。数字信号数据采集子程序数字信号的采集通过STM32的输入引脚完成。数字信号经过调理同步后可以对其进行实时捕获，通过读取各管脚状态获得采集值。另外，对于一些频率信号的采集，可以通过设定相应管脚的中断状态进行，在信号的上升沿时刻进行捕获。频率信号数据采集子程序流程如图7所示。本文根据某火控系统检测需要，设计了一种基于STM32系列单片机的火力控制板信息采集测试方案，可作为控制器局域网CAN总线的一个节点与其他节点进行通信，设备体积小、操作简单、易于实现，且采集与测量精度较高，具有一定的使用价值。