摘要:為了實現(xiàn)對固體燃料低空模型火箭飛行姿態(tài)自動記錄的需求,提出了一種基于MPU6050模塊的飛行姿態(tài)記錄系統(tǒng)設(shè)計方案,并完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。該系統(tǒng)的硬件部分主要用來采集加速度模擬量并進行存儲,軟件部分采用C語言進行編程,完成數(shù)據(jù)讀寫和上傳,數(shù)據(jù)處理借助上位機軟件進行,還原實際飛行姿態(tài)。實際應(yīng)用表明,該系統(tǒng)具有成本低廉、靈敏度高的特點,達到了設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞:傳感器;加速度;自動記錄;單片機
固體燃料低空模型火箭在發(fā)射原理和氣動結(jié)構(gòu)上都與實用探空火箭一致,同時具備重量輕、安全性高和價格相對低廉的特點,因此在本科教學(xué)及學(xué)科競賽中被廣泛使用。
目前的固體燃料低空模型火箭(以下簡稱模型火箭)受到成本和運載能力的限制并未加裝任何傳感器,對于模型火箭發(fā)射后的飛行姿態(tài)大都通過視頻的方式記錄,但是受到模型火箭飛行速度快、拍攝視角固定等問題的限制,傳統(tǒng)的飛行姿態(tài)記錄方式效果并不理想,所得結(jié)果也缺乏進一步討論的價值,缺少量化的飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)也制約了模型火箭本身的改進和發(fā)展??梢娫O(shè)計出一種可量化的飛行姿態(tài)記錄系統(tǒng)非常有必要。
MPU6050模塊有著高速、精確的加速度采集能力,提供SPI和IIC兩種通訊方案,能夠根據(jù)系統(tǒng)程序指令,同時進行線加速度和角加速度的采集工作;M24C08芯片可以存儲1024字節(jié)數(shù)據(jù),支持IIC通訊協(xié)議,具有體積小、重量輕、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性強的特點;單片機以其較高的靈活性和穩(wěn)定性廣泛應(yīng)用在自動控制系統(tǒng)中。本系統(tǒng)既是三者的結(jié)合,由傳感器、存儲器和單片機部分構(gòu)成,對固體燃料低空模型火箭飛行過程中的加速度進行實時采集和記錄,箭體返回后,配合上位機數(shù)據(jù)處理軟件,對加速度數(shù)據(jù)進行處理,最終還原出模型火箭的真實飛行姿態(tài)。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠