基于MSP430F的車體調平裝置的設計與實現

調整角度的計算

主控制器接收到車體的縱橫向傾斜角度后，需要計算每個千斤頂相對調整的角度，角度計算的幾何關系見圖5。

圖5 角度計算關系圖

如圖5所示，車體水平傾斜角度可反映在橫向和縱向兩個方向，圖5中a和b分別為橫向和縱向傾斜角度，設α和β為傾角傳感器得出的橫向和縱向角度。若α大于0，則A端千斤頂打高，B端千斤頂打低。兩端千斤頂各位移約為α/2乘以AB端點間隔的一半的距離，然后調整千斤頂直到橫向水準氣泡居中。若β大于0，則A端和B端同時打低，若β小于0，則A端和B端同時打高。打高過程中調整千斤頂直到縱向水準氣泡居中。

軟件設計

（1）軟件功能

軟件功能主要有：①檢測操縱指示器連接狀態；②連續讀取縱橫向傾斜角度并求平均值；③將角度值發送給操縱指示器。

（2）開發平臺

軟件開發選擇與裝置硬件中單片機相適應的IAR開發平臺，使用C語言開發。

（3）軟件流程

調平軟件完成讀取縱向與橫向傾斜角度值、模擬顯示水準氣泡指示、計算并顯示左右千斤頂調整方向等功能，其工作流程如圖6所示，其中單片機讀取角度數據的流程如圖7所示。車體調平裝置端程序通過串口讀取到傾角傳感器的縱、向傾斜角度值，根據角度值分別計算出左、右千斤頂的調整方向和模擬水準氣泡的中心位置坐標，然后將這些值通過串行通信分別發送到左、右操縱指示器上。

圖6 車體調平裝置軟件流程圖

圖7 讀取角度數據流程圖

結束語

高精度調平裝置主要用于車載火箭炮平臺和導彈發射平臺等，本文針對傳統車載平臺依靠人工手動調整平臺水平，從而導致調整時間長、精度低，進而限制影響到火箭炮等武器的機動性和快速反應能力，提出了個人的觀點和設計。本文基于MSP430F149單片機，對某型火箭炮車體調平裝置的控制原理和結構設計進行了闡述。該調平裝置將傳感器、數據模塊和無線數傳技術有機地結合在一起，可實現車體傾斜度的自動快速檢測、計算和傳輸。該裝置具有檢測迅速、控制靈活和操作簡單等優點，能有效提高某型火箭炮的機動性和調平精度。