微控制器在弹上电源系统中的应用

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1、2010年第4期航空兵器2010No．42010年8月AEROWEAP0NRYAug．2010微控制器在弹t电源系统中的应用唐近善，安德宇(中国空空导弹研究院，河南洛阳471009)摘要：分析了传统弹上电源控制电路的不足和微控制器在电源电路中的优点，同时介绍了微控制器在弹上电源电路中的应用方法，为今后进一步应用提供参考。关键词：导弹；电源系统；微控制器；嵌入式中图分类号：TJ765文献标识码：A文章编号：1673—5048(2010)04—0021—05ApplicationofMicrocontrollerinMissile’SPowerSup

2、plySystemTANGJin—shan，ANDe—y“(ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China)Abstract：Thearticlemainlyanalyzesthedeficienciesofthepowersourcecontrolledcircuitwiththetraditionalmissileandthemeritsofthemicrocontrollerinthepowersupplycircuit．Atthesametime，thearticleintroducesth

3、eapplicationofthemicrocontrollerinthemissile’Spowersupplycircuit．Itcanpro—videreferencesforfurtherapplicationinthefuture．Keywords：missile；powersupplysystem；MCU；SOC这些功能若用分立器件实现则器件多、体积大，同0引言时较多的控制指令占据了飞控DSP一次性指令端弹上电源控制电路主要完成电池电压检测、口，造成资源紧张、电气接口复杂。热电池的点火控制等功能。传统的弹上电源控制随着大规模数字集成电

4、路的发展，微控制器电路功能比较简单，通常用分立器件实现，以模拟(MCU)得到越来越广泛的应用。在单一芯片上集电路为主，一般采用比较器、逻辑电路等实现对电成了各种数字和模拟外设接口，大大简化了外围池电压的检测，采用积分电路、单稳态触发电路等电路设计。通过软件可以灵活地实现各种控制逻实现点火控制。辑和功能。采用数字通信方式可以提高信号传输随着导弹和发射装置的贯标，弹上电源控制的可靠性，有利于实现全弹的数字化，灵活实现电电路承担的功能也越来越复杂，比如某型号电源源系统的自检功能。控制电路需要完成以下功能：7路电压的比较判1微控制器的选择断，其中2路电压

5、判断结果具有保持功能；4路点火控制，每一路都受多个指令控制并对点火指令微控制器也称单片机，是在一个芯片内集成程序进行抗干扰滤波、延时，输出一定宽度的点火脉存储器(flash)、数据存储器(SRAM)、处理器(CPU)、冲；输出一定频率的方波作为音频信号给飞行员；I／0接口、通信接口等功能。可以通过软件指令实现数值逻辑运算、I／O输人输出、通讯等功能。接收控制指令对一些用电部件的供电进行控制。单片机应用最广泛的MCS一51系列，具有设收稿日期：2008—05—06计成熟、扩展灵活、指令丰富等优点。但标准的51作者简介：唐近善(1980一)，男，湖南

6、双牌人，研究方向是系列由于诞生时间较早，集成的功能有限，缺乏调弹上电源伺服系统设计。试功能，无法满足当前单片系统应用的要求。·22·航空兵器2010年第4期由于弹上电源电路体积要求尽可能小，外围于和外围电路匹配；电路尽量简单，结合电源控制电路的特点，对微控(6)具有异步串行通讯接口，以便实现串行制器提出以下要求：数字通讯；(1)芯片体积小，一般情况下只能用贴片封(7)内部至少有两个可用的独立计数器，以装，DIP封装一般采用28脚以下产品。便实现脉冲信号；(2)要有一定的运算速度，以满足实时控制(8)具有AD采样通道，以便直接完成电压的要求；检测；

7、(3)芯片内部要集成一定容量的程序和数据存(9)具备在线系统(ISP)编程能力，最好有调储器，以满足一定程序规模的需求，实现复杂控制；试接口(JTAG)；(4)芯片的I／O接口能够有一定电流驱动能(10)具有成熟的开发环境，支持C语言，程力(≥10mA)，以便直接驱动外围设备；序开发方便。(5)芯片的供电需求、接口电源应当简单，便常见的微处理器控制参数见表1。表1常见的微控制器参数根据选型要求，ATmega和PIC系列的MCU由理到采样范围之内。于体积小，驱动能力强(>／20mA)，供电简单(可以AD转换器的输人阻抗为100Mn，对采样信单+5V

8、供电)、资源丰富(AD，UART、计数器、号影响很小，正电压信号的调理直接通过电阻分PWM)、存储器较大、有硬件乘法器运算速度比较压即可