FPGA/MCU驱动的光电滚转角测量仪设计与实现

"该文介绍了基于FPGA/MCU的光电式滚转角测量仪的设计，用于智能化弹药滚转角的精确测量和实验室环境下的验证。系统利用红外光发射和光敏接收技术，通过FPGA/MCU进行信息处理，提供滚转角数据，并能与上位机通信。硬件部分包括红外光发射模块、光敏接收模块、FPGA/MCU信息处理模块、电源模块和LED显示模块。" 文章详细阐述了滚转角测量仪的工作原理和设计思路。在引言中提到，滚转角对于智能化弹药的精确制导至关重要，通常通过陀螺仪或磁探测模块测量，但需要外部基准验证。为此，文章设计了一种基于FPGA/MCU的光电式滚转角测量仪，该设备可以安装在实验转台上，实时输出滚转角度，同时支持与上位机的数据通信。 系统整体方案中，滚转体和侧支架构成主要结构，红外发光二极管发出的光束被光敏接收电路接收，转换成电信号，通过FPGA/MCU处理后确定滚转角。硬件设计部分，红外光发射模块采用窄角度红外发光二极管，光敏接收模块则使用NPN光敏三极管，通过运算放大器进行信号放大。FPGA/MCU信息处理模块是核心，负责数据处理和解算滚转角，同时控制光发射模块的工作。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，常用于高速、高效率的数字信号处理；MCU（Microcontroller Unit）则是微控制器，集成了CPU、内存和外围接口，适合控制系统的运行。C8051F310是一款常见的8位MCU，而EP1C3T144是ALTERA公司的FPGA芯片，用于实现更复杂的逻辑运算和控制任务。 电源模块为整个系统供电，LED显示模块用于直观展示滚转角度。通过这样的设计，系统可以实现高精度的滚转角测量，适用于实验室环境的验证和数据分析。同时，由于采用了FPGA和MCU的组合，系统具有较高的灵活性和可扩展性，可根据实际需求调整测量精度和功能。