基于單片機電臺仿真訓練系統的實(shí)現

摘要 針對電臺訓練中存在的問(wèn)題，提出了基于單片機電臺仿真訓練系統，較好地解決了訓練中電臺的不足。并對系統的組成進(jìn)行了介紹，闡述了該系統的優(yōu)勢和應用范圍，可以更好地保障軍事任務(wù)，有利于推動(dòng)部隊武器裝備的仿真訓練。
關(guān)鍵詞 電臺；單片機；仿真
目前電臺是部隊的重要通信裝備，盡快熟練掌握電臺的操作，使之轉化為戰斗力，對部隊的發(fā)展建設有著(zhù)重要作用。電臺操作手進(jìn)行操作訓練的過(guò)程中，存在很多問(wèn)題，例如，在電臺上進(jìn)行操作訓練會(huì )造成電臺的嚴重損耗，并且受電臺數量限制，而且電臺還涉及到保密問(wèn)題，需要嚴格控制電臺訓練的頻度和強度，這樣會(huì )造成操作手訓練時(shí)間短、對電臺操作不熟練等問(wèn)題。因此，針對電臺訓練中存在的問(wèn)題，提出了以單片機為硬件核心的電臺仿真訓練系統，仿真電臺的訓練，更好地保障軍事任務(wù)。

1 系統組成
此系統由硬件系統和主程序組成，目的不僅可以進(jìn)行單獨訓練，而且可以由多個(gè)系統組成一個(gè)網(wǎng)上電臺訓練系統，它的作用相當于電臺之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號進(jìn)行聯(lián)絡(luò )，網(wǎng)上電臺訓練系統可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把各個(gè)系統連接起來(lái)，實(shí)現電臺之間的聯(lián)絡(luò )功能，這些由管理系統進(jìn)行統一管理，考核系統進(jìn)行考核。
1．1 硬件系統任務(wù)
(1)電臺建模仿真訓練。文中系統用于電臺訓練，因此對電臺進(jìn)行建模仿真尤為重要。電臺建模仿真，其特殊性在于它不僅要對電臺本身進(jìn)行仿真，而且要對電臺顯示的信息的各種視覺(jué)效果進(jìn)行仿真；
(2)提供操作手真實(shí)的操作環(huán)境。要盡可能真實(shí)地仿真電臺的操作環(huán)境。主要根據電臺的面板，構造一個(gè)相對真實(shí)的操作環(huán)境。這個(gè)操作環(huán)境比較真實(shí)地再現電臺的外觀(guān)反映操作動(dòng)作和操作效果；
(3)提供操作信息的輸入輸出電路。設計操作手操作信息的輸入輸出電路，一方面實(shí)時(shí)采集操作面板信息，送到單片機中去供單片機處理，另一方面將單片機反饋的訊息送到顯示面板上；
(4)提供與計算機通信的數據接口?？梢园巡僮髅姘宀杉降臄祿鹘o計算機，計算機用虛擬面板再現真實(shí)的操作效果，并對操作手進(jìn)行專(zhuān)業(yè)考核；
(5)功能擴展模塊。功能擴展模塊是裝備電臺仿真訓練系統進(jìn)行功能擴展、升級的預留接口。
硬件系統作為基礎架構，主要由單片機最小系統、按鍵與顯示模塊、出錯報警模塊、功能擴展模塊、計算機通信模塊和計算機組成。硬件系統結構如圖1所示。

1．2 主程序的工作及關(guān)鍵技術(shù)
(1)按鍵掃描子程序。按鍵掃描子程序是用來(lái)采集操作面板的信息，并傳給單片機處理。按鍵相當于電臺的按鈕，當有按鍵按下時(shí)，單片機會(huì )檢測到有鍵按下，通過(guò)鍵值判別和處理子程序，就能得出是哪個(gè)按鍵被按下，達到采集操作面板信息的目的。
(2)鍵值判別和處理子程序。在單片機檢測到有鍵按下后，單片機會(huì )記錄下此時(shí)用于掃描按鍵電路輸入輸出口的狀態(tài)，并與設定的數據做比較，得出被按下鍵的鍵值，根據鍵值做相應處理，達到鍵值判別和處理的目的。
(3)顯示子程序。顯示子程序是將操作手的操作結果顯示出來(lái)。在單片機采集到操作信息后，得到按鍵的鍵值，單片機會(huì )運行鍵值相應的顯示代碼段，將其操作結果顯示出來(lái)。
(4)管理系統。管理系統是整個(gè)系統的組織管理者。作為電臺仿真訓練系統的高層管理者，主要用于控制電臺的虛擬面板和聯(lián)絡(luò )功能。虛擬面板通常是將操作面板的照片掃描并放大成實(shí)際大小，然后在上面模擬真實(shí)的操作效果，或用專(zhuān)業(yè)的軟件制作出和面板有相同外觀(guān)且和面板有相同操作效果的虛擬面板。
聯(lián)絡(luò )功能是在以太網(wǎng)的基礎上，管理系統通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現電臺之間的聯(lián)絡(luò )，組成網(wǎng)上電臺訓練系統。例如，實(shí)現電臺的通話(huà)功能，當操作手按下通話(huà)鍵開(kāi)始聯(lián)絡(luò )，管理系統會(huì )收到單片機發(fā)來(lái)的開(kāi)始聯(lián)絡(luò )信號，操作手通過(guò)耳麥說(shuō)話(huà)，管理系統開(kāi)始接收通話(huà)信息，并將其打包成以太網(wǎng)的數據幀，其中包含了電臺信息的標識符，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò )廣播出去。其他子系統計算機在接收到包含了電臺信息標識符的數據幀后，經(jīng)過(guò)管理系統處理，再通過(guò)耳麥發(fā)出聲音。例如電臺1號聯(lián)絡(luò )2號，2號收到后，再通過(guò)上述過(guò)程聯(lián)絡(luò )1號，循環(huán)反復，實(shí)現電臺之間的通話(huà)，除了通話(huà)外，還可以實(shí)現異地訓練考核等功能。