基于STM32和OV2640的模拟电磁曲射炮设计

吴必瑞，韩 梁

(宁德师范学院 信息与机电工程学院，福建 宁德 352100)

传统火炮通过弹药爆炸时产生瞬时推力将炮弹发射出去，而电磁炮利用电磁推力将弹丸发射出去，这利用了电能转换为动能的原理. 相比较而言，电磁炮具有操作方便、 性能优良和可控性好等优点[1-2]. 线圈型电磁炮的炮管由线圈绕制而成，其可利用超级电容充电放电的瞬间产生的洛伦兹力将铁弹丸弹射出去，并可通过单片机进行目标检测和控制，以实现炮弹发射[3-4]. 本文采用的电磁炮的制作原理简单，其依据2019年全国大学生电子设计大赛赛题“模拟电磁曲射炮”要求的参数内容进行设计，可以实现键瞄准和射击目标等功能，对加深对电磁炮的认识具有一定的教学意义[5-6].

1 方案的设计与论证

1.1 控制器

系统选择ST意法半导体的STM32F103ZET6作为主控芯片. 此芯片采用ARM的Cortex-M3内核，频率为72MHz，反应速度快，且有100多个GPIO，完全可以满足系统控制的要求.

1.2 位置检测模块

该模块采用数字摄像头传感器OV2640，其外观如图1所示，该传感器具有结构简单、 工作电压较低、 体积小、 功耗低、 操作简单、 易于控制等特点，通过单片机对SCCB总线控制，可读取选取整帧、 子采样等方式不同的8位数据.

图1 数字摄像头传感器OV2640

1.3 运动控制模块

舵机是常用的伺服电机系统之一，它集成了电机、 传感器和控制器部件，同时具有价格低廉、 结构紧凑、 易于转角控制、 输出扭矩较大、 响应速度快等优点. 本系统采用由两台舵机构成的云台系统，以……