摘要:为了实现对固体燃料低空模型火箭飞行姿态自动记录的需求,提出了一种基于MPU6050模块的飞行姿态记录系统设计方案,并完成系统的软硬件设计。该系统的硬件部分主要用来采集加速度模拟量并进行存储,软件部分采用C语言进行编程,完成数据读写和上传,数据处理借助上位机软件进行,还原实际飞行姿态。实际应用表明,该系统具有成本低廉、灵敏度高的特点,达到了设计要求。
关键词:传感器;加速度;自动记录;单片机
固体燃料低空模型火箭在发射原理和气动结构上都与实用探空火箭一致,同时具备重量轻、安全性高和价格相对低廉的特点,因此在本科教学及学科竞赛中被广泛使用。
目前的固体燃料低空模型火箭(以下简称模型火箭)受到成本和运载能力的限制并未加装任何传感器,对于模型火箭发射后的飞行姿态大都通过视频的方式记录,但是受到模型火箭飞行速度快、拍摄视角固定等问题的限制,传统的飞行姿态记录方式效果并不理想,所得结果也缺乏进一步讨论的价值,缺少量化的飞行姿态数据也制约了模型火箭本身的改进和发展。可见设计出一种可量化的飞行姿态记录系统非常有必要。
MPU6050模块有着高速、精确的加速度采集能力,提供SPI和IIC两种通讯方案,能够根据系统程序指令,同时进行线加速度和角加速度的采集工作;M24C08芯片可以存储1024字节数据,支持IIC通讯协议,具有体积小、重量轻、数据稳定性强的特点;单片机以其较高的灵活性和稳定性广泛应用在自动控制系统中。本系统既是三者的结合,由传感器、存储器和单片机部分构成,对固体燃料低空模型火箭飞行过程中的加速度进行实时采集和记录,箭体返回后,配合上位机数据处理软件,对加速度数据进行处理,最终还原出模型火箭的真实飞行姿态。 大功率电感厂家 |大电流电感工厂