焰火燃放控制系統(tǒng).pdf

1、針對焰火燃放的高危險性、可靠性、遠距離性、及燃放動作的高準確性等特點，本系統(tǒng)采用PC機作為上位機，通過RS-232串口和STM32單片機進行通信，并使用nRF24L01無線技術(shù)或CAN總線與燃放從機進行通信。通過上位機可視化編排界面可以監(jiān)控、操作每一個燃放從機，實現(xiàn)了燃放信息的實時傳輸、及從機信息的實時獲取。本課題的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　1、分析了焰火燃放控制系統(tǒng)的通信模式、點火從機的點火能力以及供電設(shè)備的技術(shù)要求與

2、功能要求，采用微控制器STM32，設(shè)計了燃放從機。從機地址存儲在掉電不丟失，且可擦除重寫的EEPROM芯片里面，方便客戶閱讀出廠時每個從機的地址，并可以根據(jù)需要修改從機地址。
　　2、燃放從機有32個通道，每個點火通道驅(qū)動都是由單片機的引腳直接控制，且從機采用容量為4F、電壓為5.5V、內(nèi)阻為0.1歐的超級電容作為放電電容，能夠提供足夠的電量和電流同時點燃16個以上的電點火頭，因此可以同時燃放多個通道，且相鄰步驟燃放間隔時間可以精

3、確到1ms。
　　3、研究了系統(tǒng)中所涉及到的RS-232串口通信接口、nRF24L01+無線通信、CAN總線通信，采用STM32單片機作為控制芯片，設(shè)計出了轉(zhuǎn)發(fā)板。PC機和轉(zhuǎn)發(fā)板間的串口通信是采用MAX232芯片實現(xiàn)的，微控制器 STM32通過內(nèi)部CAN控制器，外部結(jié)合CAN總線收發(fā)器TJA1040完成了轉(zhuǎn)發(fā)板與燃放從機間的有線通信，采用nRF24L01+無線模塊通過 SPI總線與STM32進行通信實現(xiàn)了轉(zhuǎn)發(fā)板與燃放從機間的無線通

4、信。
　　4、上位機采用C++語言結(jié)合Windows API函數(shù)，完成了圖形化、可視化編排界面程序代碼的編寫和調(diào)試，能夠通過轉(zhuǎn)發(fā)板實現(xiàn)對每個燃放從機、每個燃放通道的實時監(jiān)控。
　　5、完成了焰火燃放控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)板、及燃放從機點火部分與供電部分的原理設(shè)計和硬件設(shè)計，主要包括原理圖設(shè)計，PCB制板、焊接和調(diào)試，以及軟件的編寫與調(diào)試。
　　最后在完成了整個系統(tǒng)的軟件與硬件的設(shè)計后，對系統(tǒng)中PC機與轉(zhuǎn)發(fā)板的串口通信及轉(zhuǎn)發(fā)板與