基于MSP430F的车体调平装置的设计与实现

调整角度的计算

主控制器接收到车体的纵横向倾斜角度后，需要计算每个千斤顶相对调整的角度，角度计算的几何关系见图5。

图5 角度计算关系图

如图5所示，车体水平倾斜角度可反映在横向和纵向两个方向，图5中a和b分别为横向和纵向倾斜角度，设α和β为倾角传感器得出的横向和纵向角度。若α大于0，则A端千斤顶打高，B端千斤顶打低。两端千斤顶各位移约为α/2乘以AB端点间隔的一半的距离，然后调整千斤顶直到横向水准气泡居中。若β大于0，则A端和B端同时打低，若β小于0，则A端和B端同时打高。打高过程中调整千斤顶直到纵向水准气泡居中。

软件设计

（1）软件功能

软件功能主要有：①检测操纵指示器连接状态；②连续读取纵横向倾斜角度并求平均值；③将角度值发送给操纵指示器。

（2）开发平台

软件开发选择与装置硬件中单片机相适应的IAR开发平台，使用C语言开发。

（3）软件流程

调平软件完成读取纵向与横向倾斜角度值、模拟显示水准气泡指示、计算并显示左右千斤顶调整方向等功能，其工作流程如图6所示，其中单片机读取角度数据的流程如图7所示。车体调平装置端程序通过串口读取到倾角传感器的纵、向倾斜角度值，根据角度值分别计算出左、右千斤顶的调整方向和模拟水准气泡的中心位置坐标，然后将这些值通过串行通信分别发送到左、右操纵指示器上。

图6 车体调平装置软件流程图

图7 读取角度数据流程图

结束语

高精度调平装置主要用于车载火箭炮平台和导弹发射平台等，本文针对传统车载平台依靠人工手动调整平台水平，从而导致调整时间长、精度低，进而限制影响到火箭炮等武器的机动性和快速反应能力，提出了个人的观点和设计。本文基于MSP430F149单片机，对某型火箭炮车体调平装置的控制原理和结构设计进行了阐述。该调平装置将传感器、数据模块和无线数传技术有机地结合在一起，可实现车体倾斜度的自动快速检测、计算和传输。该装置具有检测迅速、控制灵活和操作简单等优点，能有效提高某型火箭炮的机动性和调平精度。