本发明专利技术提出了一种多路精密时序控制装置，包括操作面板单元、主控单元、定时控制单元以及系统供电单元；操作面板单元、主控单元、定时控制单元依次连接，系统供电单元分别与操作面板单元、主控单元、定时控制单元连接。本发明专利技术的多路精密时序控制装置，可以同时实现对火工品点火、起爆时间和相关高速相机图像记录启动时间的精确控制。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出了一种多路精密时序控制装置，包括操作面板单元、主控单元、定时控制单元以及系统供电单元；操作面板单元、主控单元、定时控制单元依次连接，系统供电单元分别与操作面板单元、主控单元、定时控制单元连接。本专利技术的多路精密时序控制装置，可以同时实现对火工品点火、起爆时间和相关高速相机图像记录启动时间的精确控制。【专利说明】多路精密时序控制装置
本专利技术涉及一种时序控制装置，具体涉及一种精密控制火工品起爆时间及高速相机图像记录的时序控制装置系统。
技术介绍
在许多工业和科研火工品测试领域，需要精密控制一系列火工品的点火时间，火工品点火时间与触发信号间控制精度需要达到微秒级。同时需要使用高速乃至超高速相机来拍摄被测火工品点火、起爆、爆炸过程，但是高速相机本身所带存储空间都十分有限，许多相机采用最高频率(一般5000帧/秒?10000中贞/秒，最闻可达百万巾贞/秒以上)拍摄时，存储空间只能够记录几秒种，最短仅有I到2秒的时间，这就要求相机启动拍摄的时刻与被拍摄火工品点火爆炸过程精确进行时序控制，否则相机将会错过需要记录的过程。目前国内还没有针对火工品点火、起爆时间和相关高速相机图像记录启动时间的精确控制系统。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所存在的技术问题，本专利技术提出了一种多路精密时序控制装置，可以同时实现对火工品点火、起爆时间和相关高速相机图像记录启动时间的精确控制。本专利技术的技术解决方案是:多路精密时序控制装置，其特殊之处在于:包括操作面板单元、主控单元、定时控制单元以及系统供电单元；所述操作面板单元、主控单元、定时控制单元依次连接，所述系统供电单元分别与操作面板单元、主控单元、定时控制单元连接。上述主控单元包括MCU处理器以及分别与MCU处理器连接的通道选择单元、通信接口单元、人机接口单元、存储单元以及电源电路；MCU处理器实时扫描操作面板单元按键开关状态，形成配置和控制指令，对定时控制单元进行延时时间预设、启动控制。上述定时控制单元包括20路(不限于20路)延时控制模块，其中16 (不限于16路)路用于测试设备延时启动控制，4路(不限于4路)路用于起爆控制，定时控制单元为通过软件编程设计，在FPGA芯片硬件实现的定时控制模块，所有各路模块采用统一设计，计数频率同源设计，这样保证了所有通道间的时间计数统一，进而保证了各通道延时的精度。定时控制单元的计数频率来自于主控单元的高稳定度晶振，并接收主控单元设置的定时时间用于延时计数。延时计数结束后将触发信号外送进行输出控制。上述操作面板单元包括分别与MCU处理器连接的显示屏、电压表、键盘、操控按钮、通道使能开关、测试孔。上述通信接口单元、人机接口单元分别是与液晶屏连接的RS485接口、与计算机的通信的RS232接口。通道选择单元是通过操作面板单元的20路的拨码开关。上述MCU处理器是32位ARM处理器，不限于LPC2294。上述存储单元是8K容量E2PROM铁电存储器，不限于FM24C64。上述人机接口单元采用4X4矩阵键盘。本专利技术的优点是:I)可以同时实现对火工品点火、起爆时间和相关高速相机图像记录启动时间的精确控制；2)可以实现高精度的控制逻辑输出，设计中采用高性能FPGA和高稳有源晶振实现系统延时控制，米用电平输出方式时系统延时时间精度优于5 ii s,米用开关信号输出方式时系统延时时间精度优于3ms ；3)输出通道多，包括20路(不限于20路)延时控制模块，其中16路(不限于16路)用于延时启动控制，4路(不限于4路)用于起爆控制(两路用于火工品起爆；四路组合使用，用于电磁阀控制)等；4)可以实现各通道自检结果、设置参数等信息的断电保存，下次系统加电后自动读出上次设置参数待用；5)可以实现对火工品起爆、点火的稳定可靠控制，避免了在上电初始化过程中某些干扰信号对连接火工品起爆电源、火工品点火造成影响。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的总体构成图；图2为本专利技术的硬件组成框图；图3为本专利技术的操控面板示意图；图4为本专利技术的火工通道接口电路图。【具体实施方式】参见图1，本专利技术多路时序控制装置由四部分组成:操作面板单元1、主控单元2、定时控制单元3、系统供电单元4。操作面板单元I作为系统的人机交互界面，配置显示屏、电压表、键盘、操控按钮、通道使能开关、测试孔等，用于实现相关设置和控制的输入以及相关信息、状态等显示功倉泛;主控单元2作为多路时序控制装置的控制核心，负责操作面板设置信息的采集、状态信息的显示控制、对定时控制单元3的设置与监测、向定时控制单元3发送信号(定时、启动、中断等)等功能实现。主控单元2接收到“零”点信号，立即触发各定时控制模块启动延时计时，监测各测试设备控制模块的运行和控制状态，形成起爆通道输出控制逻辑。定时控制单元3包括20路(不限于20路)延时控制模块，其中16路(不限于16路)用于测试设备延时启动控制，4路(不限于4路)用于起爆控制等(两路用于火工品起爆；四路组合使用，用于电磁阀控制)，具备电平、断通、通断三种输出方式。设置的延时时间能够保存，下次系统加电后自动读出上次延时值待用。系统供电单元4采用220V的交流电输入，输出包括+12V、+10V、+3.3V等多种电压输出以满足各模块的供电需求。参见图2，主控单元2由MCU处理器20、通道选择、通信接口单元21、人机接口单元22、存储单元23、电源电路24等组成，MCU处理器20选择Philips公司的32位MCU处理器LPC2294或其它ARM处理器，它是基于一个支持实时仿真和跟踪的32位ARMHDM1-STM CPU的微控制器，是整个系统的控制核心，为保证系统延时准确性采用C语言加汇编编程，中断触发延时计时；通道选择是通过面板上的20路的拨码开关来实现的，主控单元2通过通道注册管理机制，屏蔽因各种原因不能参与控制的定时通道，包括通道被用户屏蔽、通道故障等；人机接口单元22主要采用采用4X4矩阵键盘，由MCU处理器20实时扫描操控面板按键、开关状态(包括“零”点信号)，形成配置和控制指令，对定时控制单元3各定时控制模块进行延时时间预设、启动控制等。主控单元2可以通过RS485接口对液晶屏进行显示控制，通过RS232接口和计算机的通信，操控系统，实现必要时联机外部计算机保存数据，同时可由外接计算机下载存储各通道设定数据和状态，存储单元23选用8K容量E2PROM铁电存储器FM24C64，可以实现无数次地擦写，可以实现掉电后数据存储，用于存储各个通道的时延参数。定时控制单元3包括20路(不限于20路)延时控制模块31，其中16路(不限于16路)用于测试设备延时启动控制，4路(不限于4路)用于起爆控制等(两路用于火工品起爆；四路组合使用，用于电磁阀控制)。系统设置的延时时间能够保存，下次系统加电后自动读出上次延时值待用。测试通道在接收到启动信号后，启动计时，预设延时时间到，则根据预设的输出方式控制输出，同时监测输出状态并向主控单元汇报。起爆通道延时启动过程与测试通道相同，但输出还必需受主控单元起爆保护逻辑控制，仅当起爆允许时，才能输出，否则保护。定时控制单元3包括20路(不限于20路)相对独立，功能基本一致的通道定时控制1吴块。操作面板单元I参见图3，操控本文档来自技高网...
【技术保护点】
多路精密时序控制装置，其特征在于：包括操作面板单元、主控单元、定时控制单元以及系统供电单元；所述操作面板单元、主控单元、定时控制单元依次连接，所述系统供电单元分别与操作面板单元、主控单元、定时控制单元连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，张欣，刘波，马烽，魏宇，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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