模擬火箭遠程點火測控系統(tǒng)設計

胡翔等

摘要：由于PC機的飛速發(fā)展，單片機的廣泛應用，工程系統(tǒng)的控制復雜度可以大大降低。該文通過PC機和單片機串口通信為核心，設計出了一套模擬火箭遠程點火控制的方案。上位PC機程序用VB語言實現(xiàn)，下位單片機程序用C語言實現(xiàn)。通過反復試驗，效果穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：PC機；單片機；串口通信；VB語言；C語言

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）11-2604-04

Abstract： Because of the rapid development of PC， widespread application of MCU， control of engineering systems can greatly reduce the complexity. In this paper， through the PC and MCU serial communication as the core， designed a set of simulated rocket remote ignition control scheme. PC host computer program by VB language， the MCU program by C language. Through repeated tests， the effect is stable.

Key words： computer； MCU； serial communication； VB language； C language

隨著科技的進步、電腦技術(shù)和自動化的飛速發(fā)展，PC機和單片機應用越來越廣泛?，F(xiàn)在的計算機不僅僅是那些科技工作者的得力工具，更成為許許多多的年輕人進行小發(fā)明的必備工具。那么，該文將介紹一種基于單片機和PC機通信而實現(xiàn)的火箭點火測控系統(tǒng)。這不僅能給中小學生的科技發(fā)明提供一種解決思路，而且可以用于生活實際中作為遠程控制點火的一種解決辦法。

1 模擬火箭部分

有關(guān)火箭的原理，當然是“反沖”。 火箭是以熱氣流高速向后噴出，利用產(chǎn)生的反作用力向前運動的噴氣推進裝置。它自身攜帶燃燒劑與氧化劑，不依賴空氣中的氧助燃，既可在大氣中，又可在外層空間飛行?，F(xiàn)在廣泛應用于軍事科技中作為運載工具。那么要用電腦和單片機來模擬火箭點火飛行，這里就要設計出模擬火箭的結(jié)構(gòu)。

3.2 驅(qū)動點火裝置連接

由于模擬火箭點火裝置的點火控制是由單片機控制，所以這里就要將點火裝置和單片機的I/O引腳相連接。并且這里用到了單片機驅(qū)動繼電器模塊來實現(xiàn)點火。

3.3 溫度傳感器連接

由于這里PC機的VB設計的軟件界面中還有“溫度”和“照明”這兩項參數(shù)。所以可以用同樣的驅(qū)動繼電器方法來連接照明燈，照明燈主要用于晚上天比較模糊的時候，運行本點火控制系統(tǒng)，增加可視度。那么“溫度”這一項指標參數(shù)則可以通過溫度傳感器來測量。這里選擇DS18B20模塊，這個模塊能較為準確的測量出模擬火箭所處的環(huán)境溫度。

3.4 串口通信方案

有了上面的硬件結(jié)構(gòu)搭建，那么現(xiàn)在要解決的問題是PC機和單片機的通信問題，PC機和單片機通信一般分為串口通信和并口通信兩種，這里使用串口通信。在串口通信中，又分為有線通信和無線通信，考慮到有線通信比較穩(wěn)定，所以這里選擇有線通信。關(guān)于PC機串口和單片機通信的實現(xiàn)方式可以用“三線制異步串口通信”來實現(xiàn)51單片機有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機和電腦之間可以方便地進行串口通訊。進行串行通訊時要滿足一定的條件，比如電腦的串口是RS232電平的，而單片機的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，這里采用專用芯片MAX232進行轉(zhuǎn)換，也就是說和電腦的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。

限于篇幅，由于有關(guān)單片機溫度傳感器的數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機不是重點，這里就不在給出具體代碼實現(xiàn)。以上的單片機程序就可以很好地實現(xiàn)接收遠程PC機的控制命令，從而實現(xiàn)遠程點火。點火的具體實現(xiàn)過程為：當PC機上的VB程序的“點火”按鈕被按下后，就會等待10秒鐘倒計時，10秒鐘后，PC機就會通過MSCOM控件發(fā)送控制命令（這里為字母“a”）給單片機，當單片機接收到命令后，判斷是否為字母a，當為字母a的時候，就會使和繼電器連接的I/O引腳拉低。從而實現(xiàn)繼電器閉合。最后電熱絲導通發(fā)熱，點燃模擬火箭。

4 總結(jié)

本文所述的基于PC機和單片機串口通信的遠程點火系統(tǒng)的構(gòu)建，能很好的給中小學生的科技發(fā)明提供一種解決思路，而且可以用于生活實際中作為遠程控制點火的一種解決辦法。如果把終端電熱絲換成其他家用用電器，則還可以很穩(wěn)定地實現(xiàn)遠程控制家用電器，值得繼續(xù)研究。

參考文獻：

[1] 朱俊，王宇俊，續(xù)芳.自調(diào)整模糊控制在移動機器人路徑規(guī)劃中的應用[J].西南大學學報：自然科學版，2010，32（5）：135-139.

[2] 劉健，柯熙政，胡淑巧，等.激光偏振特性再近炸引信中的應用[J].西南大學學報：自然科學版，2010，32（5）：162-165.

[3] 何曦光.改進型室內(nèi)安防系統(tǒng)的研究[D].湖北：武漢理工大學機電工程學院，2008.

[4] 萬文略.單片機原理及應用[M].重慶：重慶大學出版社，2004：9-22.

[5] George Coulouris，Jean Dollimore，Tim Kindberg. DISTRIBUTED SYSTEMS CONCEPTS AND DESIGN[M].遲振春，譯.4版.北京：清華大學出版社，2007：112-143.endprint

摘要：由于PC機的飛速發(fā)展，單片機的廣泛應用，工程系統(tǒng)的控制復雜度可以大大降低。該文通過PC機和單片機串口通信為核心，設計出了一套模擬火箭遠程點火控制的方案。上位PC機程序用VB語言實現(xiàn)，下位單片機程序用C語言實現(xiàn)。通過反復試驗，效果穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：PC機；單片機；串口通信；VB語言；C語言

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）11-2604-04

Abstract： Because of the rapid development of PC， widespread application of MCU， control of engineering systems can greatly reduce the complexity. In this paper， through the PC and MCU serial communication as the core， designed a set of simulated rocket remote ignition control scheme. PC host computer program by VB language， the MCU program by C language. Through repeated tests， the effect is stable.

Key words： computer； MCU； serial communication； VB language； C language

隨著科技的進步、電腦技術(shù)和自動化的飛速發(fā)展，PC機和單片機應用越來越廣泛?，F(xiàn)在的計算機不僅僅是那些科技工作者的得力工具，更成為許許多多的年輕人進行小發(fā)明的必備工具。那么，該文將介紹一種基于單片機和PC機通信而實現(xiàn)的火箭點火測控系統(tǒng)。這不僅能給中小學生的科技發(fā)明提供一種解決思路，而且可以用于生活實際中作為遠程控制點火的一種解決辦法。

1 模擬火箭部分

有關(guān)火箭的原理，當然是“反沖”。 火箭是以熱氣流高速向后噴出，利用產(chǎn)生的反作用力向前運動的噴氣推進裝置。它自身攜帶燃燒劑與氧化劑，不依賴空氣中的氧助燃，既可在大氣中，又可在外層空間飛行。現(xiàn)在廣泛應用于軍事科技中作為運載工具。那么要用電腦和單片機來模擬火箭點火飛行，這里就要設計出模擬火箭的結(jié)構(gòu)。

3.2 驅(qū)動點火裝置連接

由于模擬火箭點火裝置的點火控制是由單片機控制，所以這里就要將點火裝置和單片機的I/O引腳相連接。并且這里用到了單片機驅(qū)動繼電器模塊來實現(xiàn)點火。

3.3 溫度傳感器連接

由于這里PC機的VB設計的軟件界面中還有“溫度”和“照明”這兩項參數(shù)。所以可以用同樣的驅(qū)動繼電器方法來連接照明燈，照明燈主要用于晚上天比較模糊的時候，運行本點火控制系統(tǒng)，增加可視度。那么“溫度”這一項指標參數(shù)則可以通過溫度傳感器來測量。這里選擇DS18B20模塊，這個模塊能較為準確的測量出模擬火箭所處的環(huán)境溫度。

3.4 串口通信方案

有了上面的硬件結(jié)構(gòu)搭建，那么現(xiàn)在要解決的問題是PC機和單片機的通信問題，PC機和單片機通信一般分為串口通信和并口通信兩種，這里使用串口通信。在串口通信中，又分為有線通信和無線通信，考慮到有線通信比較穩(wěn)定，所以這里選擇有線通信。關(guān)于PC機串口和單片機通信的實現(xiàn)方式可以用“三線制異步串口通信”來實現(xiàn)51單片機有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機和電腦之間可以方便地進行串口通訊。進行串行通訊時要滿足一定的條件，比如電腦的串口是RS232電平的，而單片機的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，這里采用專用芯片MAX232進行轉(zhuǎn)換，也就是說和電腦的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。

限于篇幅，由于有關(guān)單片機溫度傳感器的數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機不是重點，這里就不在給出具體代碼實現(xiàn)。以上的單片機程序就可以很好地實現(xiàn)接收遠程PC機的控制命令，從而實現(xiàn)遠程點火。點火的具體實現(xiàn)過程為：當PC機上的VB程序的“點火”按鈕被按下后，就會等待10秒鐘倒計時，10秒鐘后，PC機就會通過MSCOM控件發(fā)送控制命令（這里為字母“a”）給單片機，當單片機接收到命令后，判斷是否為字母a，當為字母a的時候，就會使和繼電器連接的I/O引腳拉低。從而實現(xiàn)繼電器閉合。最后電熱絲導通發(fā)熱，點燃模擬火箭。

4 總結(jié)

本文所述的基于PC機和單片機串口通信的遠程點火系統(tǒng)的構(gòu)建，能很好的給中小學生的科技發(fā)明提供一種解決思路，而且可以用于生活實際中作為遠程控制點火的一種解決辦法。如果把終端電熱絲換成其他家用用電器，則還可以很穩(wěn)定地實現(xiàn)遠程控制家用電器，值得繼續(xù)研究。

參考文獻：

[1] 朱俊，王宇俊，續(xù)芳.自調(diào)整模糊控制在移動機器人路徑規(guī)劃中的應用[J].西南大學學報：自然科學版，2010，32（5）：135-139.

[2] 劉健，柯熙政，胡淑巧，等.激光偏振特性再近炸引信中的應用[J].西南大學學報：自然科學版，2010，32（5）：162-165.

[3] 何曦光.改進型室內(nèi)安防系統(tǒng)的研究[D].湖北：武漢理工大學機電工程學院，2008.

[4] 萬文略.單片機原理及應用[M].重慶：重慶大學出版社，2004：9-22.

[5] George Coulouris，Jean Dollimore，Tim Kindberg. DISTRIBUTED SYSTEMS CONCEPTS AND DESIGN[M].遲振春，譯.4版.北京：清華大學出版社，2007：112-143.endprint

摘要：由于PC機的飛速發(fā)展，單片機的廣泛應用，工程系統(tǒng)的控制復雜度可以大大降低。該文通過PC機和單片機串口通信為核心，設計出了一套模擬火箭遠程點火控制的方案。上位PC機程序用VB語言實現(xiàn)，下位單片機程序用C語言實現(xiàn)。通過反復試驗，效果穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：PC機；單片機；串口通信；VB語言；C語言

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）11-2604-04

Abstract： Because of the rapid development of PC， widespread application of MCU， control of engineering systems can greatly reduce the complexity. In this paper， through the PC and MCU serial communication as the core， designed a set of simulated rocket remote ignition control scheme. PC host computer program by VB language， the MCU program by C language. Through repeated tests， the effect is stable.

Key words： computer； MCU； serial communication； VB language； C language

隨著科技的進步、電腦技術(shù)和自動化的飛速發(fā)展，PC機和單片機應用越來越廣泛。現(xiàn)在的計算機不僅僅是那些科技工作者的得力工具，更成為許許多多的年輕人進行小發(fā)明的必備工具。那么，該文將介紹一種基于單片機和PC機通信而實現(xiàn)的火箭點火測控系統(tǒng)。這不僅能給中小學生的科技發(fā)明提供一種解決思路，而且可以用于生活實際中作為遠程控制點火的一種解決辦法。

1 模擬火箭部分

有關(guān)火箭的原理，當然是“反沖”。 火箭是以熱氣流高速向后噴出，利用產(chǎn)生的反作用力向前運動的噴氣推進裝置。它自身攜帶燃燒劑與氧化劑，不依賴空氣中的氧助燃，既可在大氣中，又可在外層空間飛行。現(xiàn)在廣泛應用于軍事科技中作為運載工具。那么要用電腦和單片機來模擬火箭點火飛行，這里就要設計出模擬火箭的結(jié)構(gòu)。

3.2 驅(qū)動點火裝置連接

由于模擬火箭點火裝置的點火控制是由單片機控制，所以這里就要將點火裝置和單片機的I/O引腳相連接。并且這里用到了單片機驅(qū)動繼電器模塊來實現(xiàn)點火。

3.3 溫度傳感器連接

由于這里PC機的VB設計的軟件界面中還有“溫度”和“照明”這兩項參數(shù)。所以可以用同樣的驅(qū)動繼電器方法來連接照明燈，照明燈主要用于晚上天比較模糊的時候，運行本點火控制系統(tǒng)，增加可視度。那么“溫度”這一項指標參數(shù)則可以通過溫度傳感器來測量。這里選擇DS18B20模塊，這個模塊能較為準確的測量出模擬火箭所處的環(huán)境溫度。

3.4 串口通信方案

有了上面的硬件結(jié)構(gòu)搭建，那么現(xiàn)在要解決的問題是PC機和單片機的通信問題，PC機和單片機通信一般分為串口通信和并口通信兩種，這里使用串口通信。在串口通信中，又分為有線通信和無線通信，考慮到有線通信比較穩(wěn)定，所以這里選擇有線通信。關(guān)于PC機串口和單片機通信的實現(xiàn)方式可以用“三線制異步串口通信”來實現(xiàn)51單片機有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機和電腦之間可以方便地進行串口通訊。進行串行通訊時要滿足一定的條件，比如電腦的串口是RS232電平的，而單片機的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，這里采用專用芯片MAX232進行轉(zhuǎn)換，也就是說和電腦的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。

限于篇幅，由于有關(guān)單片機溫度傳感器的數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機不是重點，這里就不在給出具體代碼實現(xiàn)。以上的單片機程序就可以很好地實現(xiàn)接收遠程PC機的控制命令，從而實現(xiàn)遠程點火。點火的具體實現(xiàn)過程為：當PC機上的VB程序的“點火”按鈕被按下后，就會等待10秒鐘倒計時，10秒鐘后，PC機就會通過MSCOM控件發(fā)送控制命令（這里為字母“a”）給單片機，當單片機接收到命令后，判斷是否為字母a，當為字母a的時候，就會使和繼電器連接的I/O引腳拉低。從而實現(xiàn)繼電器閉合。最后電熱絲導通發(fā)熱，點燃模擬火箭。

4 總結(jié)

本文所述的基于PC機和單片機串口通信的遠程點火系統(tǒng)的構(gòu)建，能很好的給中小學生的科技發(fā)明提供一種解決思路，而且可以用于生活實際中作為遠程控制點火的一種解決辦法。如果把終端電熱絲換成其他家用用電器，則還可以很穩(wěn)定地實現(xiàn)遠程控制家用電器，值得繼續(xù)研究。

參考文獻：

[1] 朱俊，王宇俊，續(xù)芳.自調(diào)整模糊控制在移動機器人路徑規(guī)劃中的應用[J].西南大學學報：自然科學版，2010，32（5）：135-139.

[2] 劉健，柯熙政，胡淑巧，等.激光偏振特性再近炸引信中的應用[J].西南大學學報：自然科學版，2010，32（5）：162-165.

[3] 何曦光.改進型室內(nèi)安防系統(tǒng)的研究[D].湖北：武漢理工大學機電工程學院，2008.

[4] 萬文略.單片機原理及應用[M].重慶：重慶大學出版社，2004：9-22.

[5] George Coulouris，Jean Dollimore，Tim Kindberg. DISTRIBUTED SYSTEMS CONCEPTS AND DESIGN[M].遲振春，譯.4版.北京：清華大學出版社，2007：112-143.endprint