动力后坐试验台数据采集系统设计与实现

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1、动力后坐试验台数据采集系统设计与实现赵世峰1，石春明2，刘白林3（1.西安工业大学人工智能与仿真研究所，西安710032；2.中国兵器工业集团第202研究所，咸阳712099；3.西安工业大学人工智能与仿真研究所，西安710032）摘要：为满足动力后坐试验台位移、速度数据高速采集的要求，介绍了一种以增量式编码器为位移传感器、以STM32F107VCT6MCU为下位机数据采集模块，采用MicrosoftVC++6.0开发上位机试验软件的动力后坐试验台位移速度采集系统，实现了对试验中位移、速度数据的高速采集，并利用TeeChart控件实现速度位移曲线的绘制。现场

2、试验结果表明该系统达到了设计要求，实现了数据的高速采集和曲线显示。关键词：动力后坐；数据采集；增量式编码器；STM32F107VCT6MCU；TeeChart中图号：TP274.2文献标志码：ADesignandImplementationoftheDynamicRecoilTestPlatformDataAcquistionSystemAbstract:Inordertomeetthehigh-speedrequirementfordisplacementandvelocitydataacquistionofthedynamicrecoiltestplat

3、form,adisplacementandvelocitydataacquistionsystemwasintroduced.Thesystemconsistsofincrementalencoder,STM32F107VCT6MCUlowermachinedataacquisitionmoduleandhostcomputertestsoftwaredevelopedbyMicrosoftVC++6.0.Thesystemacquirethedisplacementandvelocitydataathighspeedanddrawtheircurvesby

4、TeeChart.Fieldtestprovesthatthesystemachievethehigh-speeddataacquistionandthecurvesshows.Keywords：dynamicrecoil；dataacquistion；incrementalencoder；STM32F107VCT6MCU；TeeChart动力后坐试验台利用模拟试验装置产生与实弹射击相同的后坐动态效应，以测试反后坐装置的各项性能[1]。试验台采用气压作为动力源，产生瞬间强冲击，实现反后坐装置的后坐复进过程，具有试验持续时间短、位移、速度变化迅速等特点。增量式

5、编码器具有直接输出数字信号、惯量低、噪声低、高精度、高分辨率等优点，适合位移数据的高速采集。STM32F10x系列MCU集成了正交编码器接口，可直接处理增量编码器的采集信号。本文以增量编码器为位移传感器，以STM32F107VCT6MCU为下位机数据采集模块，采用MicrosoftVC++6.0作为开发工具开发上位机上的试验软件完成位移、速度数据的处理及存储，并利用TeeChart控件实现速度位移曲线的绘制，实现了高速、高精度的动力后坐试验台速度位移数据的采集及处理。1系统组成及工作原理整个系统由增量编码器、下位机数据采集模块及上位机试验软件组成，系统整体结

6、构图如图1所示：图1系统整体结构图增量编码器选取长春荣德光电的R50H-8G05L100BM型半空心轴增量式编码器，最大转速为6000rpm，脉冲数为100，满足本采集系统的高速采集要求。增量编码器通过固定于其轴心上的防滑滚轮与动力后坐试验台的身管部分采取接触式连接，其A，B相的输出与下位机数据采集模块的增量式编码器接口连接。试验开始时，由上位机试验软件通过RS232接口下发采集指令，下位机收到采集指令后开始工作，解析增量式编码器的输出信号，得到每个位移增量的产生时间，保存在STM32F107VCT6片内的SRAM上，试验结束后通过RS232接口将将此原始数

7、据交由上位机测试软件处理，最终得到动力后坐试验台试验的位移、速度数据，并以EXCEL表格的形式对数据进行保存输出，同时利用TeeChart控件绘制位移、速度曲线。1下位机数据采集模块设计1.1STM32F107VCT6增量式编码器接口STM32F107VCT6的所有通用定时器及高级定时器都集成了增量式编码器接口。增量式编码器的A、B两相在工作时产生相差的方波信号，其相差的符号由转动的方向决定。定时器的两个输入TI1与TI2直接与增量式编码器的A、B两相接口，置TIMx_SMCR寄存器中的SMS=011，即可使计数器同时在TI1与TI2边沿计数，根据两个输入信

8、号的跳变顺序即可产生计数脉冲和方向信号。启动计数器后