电磁炮的设计与实现

电磁炮设计

本系统通过stm32芯片系列作为主控芯片系列，采用TB6612FNG为动力驱动模块进行作为小车的动力系统，并且通过双继电器方法，用来控制电磁场产生安培力来对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标的动能。
电磁炮的源码链接

电磁炮

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的动能，与传统的火药推动的大炮，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。

组成结构：电磁炮利用电磁力沿导轨发射炮弹的无期。它主要由能源、加速器、开关三部分组成。
能源：采用可存储焦耳能量装置。本系统采用两块10000uf电容。
加速器：把电磁能量转换成炮弹动能，使炮弹达到高速的装置。本系统采用ZVS升压模块使12V通过转换成300V电压，从而实现能量的转换
开关：通过继电器开关控制电流装置。

目前电磁炮分类：

1、线圈炮 2、轨道炮 3、电热炮 4、重接炮

本系统实现采用线圈炮

线圈炮的原理

线圈炮又称交流同轴线圈炮。它是电磁炮的最早形式，由加速线圈和弹丸线圈构成。根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的。加速线圈固定在炮管中，当它通入交变电流时，产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用，产生电磁场力，使弹丸加速运动并发射出去。

电磁炮设计思想

采用双继电器思想：通过stm32用于控制5v继电器的信号传入，在通过5v继电器，用于控制12v电压的升压及升压后的电压传入电容里，以及电流放出。

电磁炮设计电路

材料： 5v继电器、zvs电容升压模块，12v汽车继电器，2块63v10000uf电容，120匝线圈
12v汽车继电器 5脚继电器

zvs电容升压模块 可升压到390V

电磁炮实现

这里我们设计的电磁炮用来小车搭载，进行远程控制一种装置。
关于远程控制，采用的是无线串口收发装置进行控制
可以参考
发送端设计一
发送端设计二
接收端设计

调试的时候会有麻烦一点，但是经过验证，充电10s左右，可以发射7米左右

电磁炮效果

小车动力驱动

采用两块TB6612FNG作为驱动装置。它具备有大电流MOSFET-H桥结构，双通道电路输出，可同时驱动两个电机、并且可以进行pwm进行控速
通过AIN1 、AIN2、BIN1、BIN2来控制电机正反转
并且可通过pwm可控制调速，这时候需要stm32介入。关于pwm调节可参考：
pwm通过控制占空比来进行调速

最后，在进行电磁炮的测试时候
一定要注意stm32要与继电器要共地，造成回路，否则实现可能没效果。
注意升压时候一定要小心，对电容放电可以拿绝缘改锥进行放电，注意安全。