电磁炮设计:利用Swift的Core Data进行数据管理

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"全国大学生电子设计竞赛电磁曲射炮设计" 这篇文档主要介绍了在2019年全国大学生电子设计竞赛中,一个本科组项目——模拟电磁曲射炮(H题)的设计与实施。该设计利用电磁炮技术发射弹珠进行打靶,结合了物理学原理、电路设计、程序控制以及图像识别技术。 首先,方案设计与论证部分提出了三种可能的方案: 1. 方案一基于运动学模型,使用斜抛原理。当目标距离已知(200-300cm)时,通过调整发射仰角来控制弹珠的飞行路径,以达到瞄准靶心的目的。这个方案的核心是理解斜抛运动的规律,即在恒定初速度下,水平距离取决于抛射角度。 2. 方案二利用电容器的电能与弹珠动能之间的关系。在电压固定时,弹珠的动能与其所带电量成正比,因此可以通过控制电容器的充电时间来调节电量,从而改变弹珠的发射速度和水平距离。这需要借助单片机的定时器来实现精确控制。 3. 方案三则涉及电压采集和控制。设计了一个AD采集电路监测电容器的充电电压,当实际电压超过期望值时停止充电,并考虑到电容放电误差,通过这种方法调整发射时间,从而影响弹珠的动能和发射距离。 在方案论证中,每个方案都有其科学依据,例如方案一利用了斜抛运动的物理模型,方案二和三则涉及到电能与动能的转换以及电压控制技术。 电路设计部分提到了摄像头模块的选择和电磁炮发射装置的电路设计,程序设计部分包括云台控制、摄像头处理、人机交互界面以及整体系统控制程序的设计,这些都是实现项目功能的关键组成部分。 测试方法与测试结果部分描述了使用的测试仪器、方法和预期结果,以验证设计的有效性和准确性。讨论部分则分析了项目的创新点和可能的改进方向。 这篇文档涵盖了电磁学、运动学、电路设计、单片机控制、图像识别等多个IT和工程领域的知识,是实现精准电磁发射系统的一个综合实例。