论文 . 基于超级电容的电子雷管设计

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1、摘要随着科学技术的不断进步，在爆破行业中微差爆破技术得到了相应的推广和应用。爆破在工矿企业建设中应用越来越多用量、规模越来越大：这就大大刺激了爆破行业的发展，促使爆破器材制造的工艺水平、技术、性能要有更高的改进。由于传统的爆破雷管己不能满足现在实际工程的爆破效果要求，因此如何提高雷管的爆破性能（主要包括延时精度、起爆网络的安全性等）是各国相关专家面临的共同难题。有关电子雷管的研制到目前为止还没有十分满意的产品，虽有几家企业已经研制出成品，但遇到高规格要求的爆破工程则大部分还是需要进口的，因此我们必须要自主研发，打破国外垄断，缩短与世界发达国家的差距。本系统底层利用单片

2、机P87C591芯片作为延时控制单元，CAN总线形式进行数据传输，陶瓷贴片电容作为芯片电源和起爆时的发火充能，根据硬件模块化要求分别设计了存储器模块、电源模块、CAN通信接口模块等，构成了一个完整的电子延时系统。上位机管理层网络则利用CAN总线与工业以太网模式进行控制，充分发挥二者优势，设计一个基于ARM系统嵌入式网关，采用NXP公司的LPC2478为主控芯片。LPC2478是以ARM7TDMI-S为核心的一款微控制器，内部集成了双路CAN控制器，简化了外围电路设计，具有处理速度快、功耗小、可靠性高等优点。经调试，本系统的设计方案实现了雷管的安全起爆、在线检测、精确延

3、时等功能，达到了控制电子雷管的安全起爆能力，有效地保证了电子雷管的安全。关键词：超级电容；电子雷管；延时起爆AbstractWiththecontinuousadvancementofscienceandtechnology,themillisecondblastingtechnologyhasbeenpopularizedandappliedintheblastingindustry.Blastingisincreasinglyusedintheconstructionofindustrialandminingenterprises,andthescaleisinc

4、reasing.Thishasgreatlystimulatedthedevelopmentoftheblastingindustry,andpromptedtheblastingequipmentmanufacturingprocess,technology,andperformancetohavehigherimprovements.Becausethetraditionaldetonationdetonatorcannotmeettheblastingeffectrequirementsoftheactualproject,howtoimprovethedeto

5、nationblastingperformance(mainlyincludingthedelayaccuracy,thesafetyofthedetonationnetwork,etc.)isacommonproblemfacedbyrelevantexpertsinvariouscountries.Theproductsrelatedtothedevelopmentofelectronicdetonatorshavenotbeensatisfactorilycompletedsofar.Althoughseveralcompanieshavealreadydeve

6、lopedfinishedproducts,mostoftheblastingprojectsthatmeethigh-standardrequirementsstillneedtobeimported.Therefore,wemustindependentlydevelopandbreakthem.Foreignmonopoly,shortenthegapwiththedevelopedcountriesintheworld.Thebottomlayerofthesystemusesthesingle-chipmicrocomputerP87C591asthedel

7、aycontrolunit,andtheCANbusformsdatatransmission.Theceramicchipcapacitoractsasthechippowersupplyandthefiringchargewhendetonating.Thememorymodule,thepowersupplymodule,andtheCANarerespectivelydesignedaccordingtothehardwaremodularizationrequirements.Communicationinterfacemodules,et