STM32电磁曲射炮控制系统：MPU6050角位移传感器与继电器储能

"该资源主要涉及2019年全国大学生电子设计竞赛中的一个项目——模拟电磁曲射炮的设计与实现，重点讲述了STM32微控制器在其中的应用，包括FreeRTOS实时操作系统、FATFS文件系统和EMWIN图形界面的移植与测试，以及角位移传感器的使用。" 在这个项目中，角位移传感器扮演了关键的角色，它采用了MPU6050六轴传感器模块。MPU6050集成了3轴陀螺仪和3轴加速度传感器，还包含一个额外的IIC接口，可以连接外部磁力传感器，通过内部的数字运动处理器(DMP)硬件加速引擎，能够输出经过9轴融合运算的数据。这个传感器被用来检测炮台的转向角度，实时传输信息到主控制器，确保电磁炮在炮台停止转动后能精确瞄准并发射炮弹。 储能设备是电磁炮的重要组成部分，采用4个50V的电容，通过继电器实现低压控制高压，同时进行并联充电和串联释放，以缩短储能时间并提高能量输出。12V航模电池经过升压后为电容充电，充电完成后，由STM32微控制器控制继电器断开充电电路，将电容并联转为串联状态，完成储能过程。为了防止电流回流，充电端还装有二极管。 在控制系统方面，STM32F407ZGT6是核心控制器，它负责处理输入数据，如目标距离和偏差角度，可以通过矩阵按键手动输入，或者通过OpenMV摄像头自动获取。主控制器会根据这些信息调整舵机，使炮台对准目标，然后通过ADC采集电容充电量，当达到预设值时，驱动继电器触发电磁线圈炮发射。 此外，项目中还涉及到FreeRTOS实时操作系统，它提供了任务调度和管理，确保系统的实时响应。FATFS文件系统用于存储和读取数据，而EMWIN则用于构建图形用户界面，提供直观的人机交互。 这个项目展示了STM32在复杂电子设计中的应用，包括实时控制、数据处理、人机交互和文件管理等多个方面，同时也体现了嵌入式系统在解决实际问题中的灵活性和高效性。