一種用于槍炮發射虛擬實驗的內彈道膛壓信號發生器的制作方法

本發明涉及一種模擬內彈道膛壓的信號發生器，具體是一種用于槍炮發射虛擬實驗過程的膛壓信號發生器。

背景技術：

槍炮在發射過程中，火藥燃燒會產生較大的壓力，以推動彈丸向前運動獲取一個較大的出口速度。槍炮發射實驗通常在槍管或炮管上安裝一個測壓傳感器，測試膛壓隨時間的變化規律。兵器發射實驗危險性大，目前很多學校已經不再進行實物實驗，通常只是通過仿真軟件進行虛擬實驗。虛擬仿真軟件一般只涉及膛壓數據的計算，無法模擬真實測試過程的設備儀器的搭建以及數據采集系統的參數設置，因此學生不能直觀感受測試系統的搭建、數據采集儀的參數設置、真實體會膛壓測試過程、領會膛壓隨時間變化規律。

技術實現要素：

本發明旨在設計一種用于槍炮發射虛擬實驗的內彈道膛壓信號發生器，實現槍炮發射過程膛壓信號隨時間變化規律的自動輸出。

本發明為了實現上述目的所采用的技術方案是：

一種用于槍炮發射虛擬實驗的內彈道膛壓信號發生器，包括安裝殼體，殼體上設置外部電源輸入端口、數據輸入端口和模擬電壓輸出端口，殼體內設置有數字信號處理裝置和數模轉換模塊，所述數字信號處理裝置包括DSP模塊和電源轉換模塊，所述DSP模塊包括DSP2808芯片、晶振模塊及串口通訊模塊，所述晶振模塊包括LTC6905芯片和電容，串口通訊模塊包括SP3232芯片、RS232串口線和電容電路，所述RS232串口線與數據輸入端口連接；所述電源轉換模塊包括TPS767D318芯片、三極管、LM2596S-5芯片和電容電阻電路，電源轉換模塊與外部電源輸入端口連接；所述數模轉換模塊包括DAC轉換芯片TLV5616和電容電路，TLV5616芯片與DSP模塊的DSP2808芯片連接，接收DSP模塊發送來的數字信號，同時連接模擬電壓輸出端口供示波器查看。

本發明通過硬件電路設計，集成內彈道計算模塊，在虛擬仿真系統與數據采集儀之間建立一個通道，將仿真計算數據轉換成數據采集儀可以進行采集的模擬電壓信號，學生可以進行虛擬內彈道測試系統的搭建，訓練線路的連接，訓練數據采集儀的參數設置，同時可進行膛壓信號的采集與處理，完成虛擬的內彈道實驗。

附圖說明

圖1是本發明的安裝殼體的結構示意圖；

圖2是本發明中電源轉換模塊的電路圖；

圖3是本發明中晶振模塊的電路圖；

圖4是本發明中串口通訊模塊的電路圖；

圖5是本發明中數模轉換模塊的電路圖；

圖中1、外部電源輸入端口，2、數據輸入端口，3、模擬電壓輸出端口。

具體實施方案

下面結合附圖對本發明做進一步的說明：

一種用于槍炮發射虛擬實驗的內彈道膛壓信號發生器，包括安裝殼體，如圖1所示，殼體上設置外部電源輸入端口、數據輸入端口和模擬電壓輸出端口，外部電源輸入端口用于與外部12V的電源連接，數據輸入端口連接外部計算機，接收計算機仿真計算的膛壓時間數字信號，模擬電壓輸出端口用于實現膛壓模擬電壓信號的輸出。

殼體內設置有數字信號處理裝置和數模轉換裝置，所述數字信號處理裝置包括DSP模塊和電源轉換模塊，所述電源轉換模塊如圖2所示，電源轉換模塊與外部電源輸入端口連接，包括TPS767D318芯片、三極管、LM2596S-5芯片和電容電感電路，TPS767D318芯片的5、6、11、12引腳接VCC，3、4、9、10引腳解數字地， C4、C5、C6、C7、C8、C9的一端接數字地，另一端分別接電感L2和L3，所述LM2596S-5芯片將12V的輸入電壓轉換為5V電壓作為芯片TPS767D318的輸入，從而轉換為1.8V和3.3V電壓供其他芯片使用。

所述DSP模塊包括DSP2808芯片、晶振模塊及串口通訊模塊，所述晶振模塊如圖3所示，包括LTC6905芯片和電容C33，C33的一端接在3.3v電源上，另一端接數字地，LTC6905芯片的3號引腳接在3.3v電源上，4、5引腳分別接在DSP2808芯片的88和90引腳上。

串口通訊模塊如圖4所示，包括SP3232芯片、RS232串口線和電容C26、C27、 C28、C29、C28、C30，電容C28、C29、C30的一端接在數字地上，RS232串口線與安裝殼體上的數據輸入端口連接，SP3232芯片的16號引腳接3.3v電壓，9、10、11、12號引腳分別接在DSP2808芯片的SCI_TXB、SCI_RXB、SCI_TXA、SCI_RXA引腳上，14、13、12、11引腳分別與RS232串口頭的TX、RX、TX、RX相連，從而和外部計算機相連進行數據傳輸。

所述數模轉換模塊如圖5所示，包括DAC轉換芯片TLV5616和電容C40、C41、C42，TLV5616芯片的3號引腳接在數字地上，5號引腳接在模擬地上，6號引腳接3.3v模擬電壓，8號引腳接3.3v數字電壓，電容C42的一端接模擬地，另一端接在TLV5616芯片的7號引腳上，TLV5616芯片的DIN、SCLK、FS引腳分別接在DSP2808芯片的21、20、19號引腳上，通過DSP2808芯片的SPI高速串行端口接收由DSP發送過來的數字信號，同時通過7號引腳連接模擬電壓輸出端口供示波器查看。

本發明整體外觀簡單小巧，使用方便，只需要12V的外部電源就可以驅動整個電路正常運行，配合一臺計算機和一臺示波器即可以直觀的查看膛壓信號的變化曲線。