[實用新型]多路精密時序控制裝置

有效

• 申請號: 201320878533.0
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN203689064U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 王晨;張欣;劉波;馬烽;魏宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

技術領域

本實用新型涉及一種時序控制裝置，具體涉及一種精密控制火工品起爆時間及高速相機圖像記錄的時序控制裝置系統。?

背景技術

在許多工業和科研火工品測試領域，需要精密控制一系列火工品的點火時間，火工品點火時間與觸發信號間控制精度需要達到微秒級。?

同時需要使用高速乃至超高速相機來拍攝被測火工品點火、起爆、爆炸過程，但是高速相機本身所帶存儲空間都十分有限，許多相機采用最高頻率（一般5000幀/秒～10000幀/秒，最高可達百萬幀/秒以上）拍攝時，存儲空間只能夠記錄幾秒種，最短僅有1到2秒的時間，這就要求相機啟動拍攝的時刻與被拍攝火工品點火爆炸過程精確進行時序控制，否則相機將會錯過需要記錄的過程。?

目前國內還沒有針對火工品點火、起爆時間和相關高速相機圖像記錄啟動時間的精確控制系統。?

實用新型內容

為了解決背景技術中所存在的技術問題，本實用新型提出了一種多路精密時序控制裝置，可以同時實現對火工品點火、起爆時間和相關高速相機圖像記錄啟動時間的精確控制。?

本實用新型的技術解決方案是：多路精密時序控制裝置，其特殊之處在于：包括操作面板單元、主控單元、定時控制單元以及系統供電單元；所述操作面板單元、主控單元、定時控制單元依次連接，所述系統供電單元分別與操作面板單元、主控單元、定時控制單元連接。?

上述主控單元包括MCU處理器以及分別與MCU處理器連接的通道選擇單元、通信接口單元、人機接口單元、存儲單元以及電源電路；MCU處理器實時?掃描操作面板單元按鍵開關狀態，形成配置和控制指令，對定時控制單元進行延時時間預設、啟動控制。?

上述定時控制單元包括20路（不限于20路）延時控制模塊，其中16（不限于16路）路用于測試設備延時啟動控制，4路（不限于4路）路用于起爆控制，定時控制單元為通過軟件編程設計，在FPGA芯片硬件實現的定時控制模塊，所有各路模塊采用統一設計，計數頻率同源設計，這樣保證了所有通道間的時間計數統一，進而保證了各通道延時的精度。定時控制單元的計數頻率來自于主控單元的高穩定度晶振，并接收主控單元設置的定時時間用于延時計數。延時計數結束后將觸發信號外送進行輸出控制。?

上述操作面板單元包括分別與MCU處理器連接的顯示屏、電壓表、鍵盤、操控按鈕、通道使能開關、測試孔。?

上述通信接口單元、人機接口單元分別是與液晶屏連接的RS485接口、與計算機的通信的RS232接口。?

通道選擇單元是通過操作面板單元的20路的撥碼開關。?

上述MCU處理器是32位ARM處理器，不限于LPC2294。?

上述存儲單元是8K容量E²PROM鐵電存儲器，不限于FM24C64。?

上述人機接口單元采用4×4矩陣鍵盤。?

本實用新型的優點是：?

1）可以同時實現對火工品點火、起爆時間和相關高速相機圖像記錄啟動時間的精確控制；?

2）可以實現高精度的控制邏輯輸出，設計中采用高性能FPGA和高穩有源晶振實現系統延時控制，采用電平輸出方式時系統延時時間精度優于5us，采用開關信號輸出方式時系統延時時間精度優于3ms；?

3）輸出通道多，包括20路（不限于20路）延時控制模塊，其中16路（不限于16路）用于延時啟動控制，4路（不限于4路）用于起爆控制（兩路用于火工品起爆；四路組合使用，用于電磁閥控制）等；?

4）可以實現各通道自檢結果、設置參數等信息的斷電保存，下次系統加電?后自動讀出上次設置參數待用；?

5）可以實現對火工品起爆、點火的穩定可靠控制，避免了在上電初始化過程中某些干擾信號對連接火工品起爆電源、火工品點火造成影響。?

附圖說明

圖1為本實用新型的總體構成圖；?

圖2為本實用新型的硬件組成框圖；?

圖3為本實用新型的操控面板示意圖；?

圖4為本實用新型的火工通道接口電路圖。?

具體實施方式

參見圖1，本實用新型多路時序控制裝置由四部分組成：操作面板單元1、主控單元2、定時控制單元3、系統供電單元4。?

操作面板單元1作為系統的人機交互界面，配置顯示屏、電壓表、鍵盤、操控按鈕、通道使能開關、測試孔等，用于實現相關設置和控制的輸入以及相關信息、狀態等顯示功能；?