多闪光高速阴影摄影机时序控制系统的设计和研究

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1、硕士论文多闪光高速阴影摄影机时序控制系统设计和研究摘要在流体力学、爆轰物理学等研究领域中常常需要对快速运动的物体如飞行的弹丸、物体爆炸时的碎片进行拍照，由于物体运动速度高，必须采用高速摄影机。高速阴影摄影法因其独特的优点在工程中经常被应用。南京理工大学在1986年成功研制的YA．16高速阴影摄影机，优点显著。但时隔20余年，其时序控制系统已经严重老化。随着科技进步，原来的核心控制单元Z80芯片与现在的主流单片机相比，集成度较低、功能较少，导致时序控制系统繁杂，急需改进。本文的主要工作是用AT89S52单片机作为主控模块，在YA．16高速

2、摄影机的基础上研制多闪光高速阴影摄影机时序控制系统。论文的主要内容包括系统的硬件设计、控制程序的编写及系统的调试应用。系统要实现的功能是：用户可以对系统预置16个通道的闪光延时，并可以通过输入设备对间隔时间进行调整修改；各闪光光源的闪光时间间隔具有任意性，即可以是从10ps到10ms的时间范围内的任意一个整数间隔，表示拍摄可以是从lO万幅／秒到100幅／秒之间的任意一个速度的幅频拍摄过程。系统具有重要的工程应用价值。本文研制的时序控制系统的硬、软件系统均已通过模拟测试，系统可以按照科研项目要求输出所需的频率脉冲。目前系统已成功应用到实验

3、室的相关实验研究，实验结果表明：本系统的设计方案是正确的，硬、软件系统的研制是成功的，其控制方法是合理可行的。关键词：高速摄影机，单片机控制，硬件，软件AbstractQuickmovingobjectssuchaSflyingpelletandfragmentfromexplosionareusuallydeIIlandedtotakeapictureintheresearchonfluidmechanicsanddetonationphysics．Buttheirspeedisveryhi曲，SOhi曲-speedcameraisn

4、ecessary．Becauseofitsuniqueforte，shadowphotographyisoftenappliedinprojects．In1986，YA．16high．speedshadowcamerawhichwassuccessfullydesignedinNanjingUniversityofScience＆Technology,hadgoodquality．Butmorethan20yearslater,itssequentialcontrolsystemhasbeenseriouslyaged．Nowaccom

5、panyingwithtechnologyimprovement，theimtialcontrolumtZ．80islowerthanthecapitalsingle-chipmachineintheintegrationlevelandfunction．Itsresultisthattheinitialsequentialcontrolsystemiscomplicatedandmustbeimprovedassoonaspossible．Inthispaper,themainworkisthatthesequentialcontro

6、lsystemofmulti·sparkhi幽speedsh敬【owcameraisdesigned，basedonYA一16high·speedshadowcamera．ThecoreofthesvstemisAT89S52．Maincontentofthispaperconsistsofdesigninghardware，compilingprogramanddebuggingsystem．Thefunctionofthesystemisthatusercanpre。setscintillationtimedelayfor16cha

7、nnels，andmodifyitbyinputdevice．Thetimedelayofeverychannelisoptional，whichCanberandomintegerfrom10／．tsto10ms．Itindicatesthatwecantakeapicturebytheoptionalspeedfromhundredthousandpicturespersecondtohundredpicturespersecond．Thesystemhasimportantengineeringapplicationvalues·

8、Thehardwareandsoftwareofthedesignedsysteminthispaperhavepastthesimulation·ThesystemCanoutputimpulse，fre