基于A(yíng)T89S52單片機的無(wú)線(xiàn)光電靶
為了夜間訓練方便,設計了由發(fā)光二極管組成的靶標指示燈,在夜間可以打開(kāi)此指示燈,以便觀(guān)瞄。此指示燈是由靶心燈(內燈)和靶周燈(外燈)組成,可以由光電靶控制器無(wú)線(xiàn)控制其開(kāi)關(guān)。
3 光電靶控制器電路設計
從圖1可以看出,光電靶控制器由單片機、發(fā)光二極管陣列、無(wú)線(xiàn)通信模塊、激光模塊和語(yǔ)音播放模塊組成。另外還有用于操作的按鍵。
3.1 單片機電路
使用的單片機仍然是AT89S52,擴展5個(gè)8位并行口,其中4個(gè)并行口用來(lái)控制LED發(fā)光,1個(gè)用來(lái)連接無(wú)線(xiàn)通信模塊。
3.2 發(fā)光二極管顯示陣列
由AT89S52單片機擴展的并行口來(lái)驅動(dòng)發(fā)光二極管(LED)的亮和滅,用來(lái)顯示擊中的位置。LED的排列方式與光敏元件的排列方式一致,便于指示射擊結果,如圖3所示。
圖3中,一個(gè)最小的圓圈代表一個(gè)LED??梢钥闯?,10環(huán)只用1個(gè)LED,亮的時(shí)候表示擊中10環(huán);9環(huán)只用4個(gè)LED,可以指示上下左右4種偏差,上邊的LED亮表示9環(huán)偏上等;8,7,6環(huán)都是8個(gè)LED,可以表示8種偏差。
3.3 激光器
購買(mǎi)市場(chǎng)常見(jiàn)的筆形半導體激光器。
3.4 無(wú)線(xiàn)通信裝置
購買(mǎi)市場(chǎng)常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器,加以改造以適合與單片機匹配。光電靶和控制器均為雙向收發(fā)(半雙工)。
3.5 語(yǔ)音電路
在單片機的控制下播放事先錄制好語(yǔ)音內容。
4 光電靶程序設計
4.1 光電靶的主程序
整個(gè)光電靶的程序由開(kāi)機自檢,光信號檢測,數據處理,向控制器發(fā)送檢測結果,無(wú)線(xiàn)命令接收和執行等子程序組成,由主程序根據條件調用子程序。主程序框圖如圖4所示。
無(wú)線(xiàn)接收利用中斷完成。每次接收到一個(gè)有效的命令,就會(huì )將命令保存在一個(gè)指定地址,然后建立一個(gè)標志位,通知主程序。主程序根據命令內容,調用相應的子程序,完成命令要求的任務(wù)。中斷服務(wù)程序框圖略。
4.2 數據處理程序
數據處理程序的功能是根據讀取的光敏檢測數據,計算出激光擊中的位置。
由于民用激光器的光斑直徑有的比較大,有的比較小。在幾十米的距離上,一般光斑直徑在10~30 mm。激光照射靶標,往往是同時(shí)照射幾個(gè)光敏元件,該程序就是要確定光斑的中心位置。
對照圖3,假設光斑中心在10環(huán),可能被照射光敏元件只有10環(huán)的,也可能還有9環(huán)的4個(gè),還有可能8環(huán)的8個(gè)也被照射等。要確定10環(huán),除了10環(huán)的光敏元件被照射,還有9環(huán)、8環(huán)、7環(huán)可能被照射,并且全環(huán)都被照射,否則不能確定10環(huán)。
10環(huán)以外的其他環(huán)數的確定,需要根據光斑照射到的環(huán)數和區數來(lái)確定。環(huán)號,就是10,9,8,7,6環(huán);環(huán)數就是光斑照射到的環(huán)有幾個(gè),比如光斑照射到9,8,7環(huán),環(huán)數就是3。區號和區數:正上方為1區,右上方為2區,按照順時(shí)針?lè )较蚍譃?個(gè)區,編號為1~8號區;光斑照射到3,4,5,6區,則區數為4。
中心環(huán)號計算:首先要根據所有照射到的環(huán)號計算出環(huán)數,然后計算出中心環(huán)號。最大環(huán)號減去環(huán)數除以2取整,這就是光斑中心的環(huán)號。取整的目的是小數的環(huán)數不好顯示。如果用數碼顯示則可以保留小數。
中心區號計算:根據所照射的所有區號計算出區數,再計算出中間區號,就是光斑的中心區號。這里有一個(gè)問(wèn)題:當被照射的區號是7,8,1,2,3的時(shí)候,要把最大區號確定為11,最小區號確定為7,再計算出區數和中心區號。如果計算的中心區號大于8則減去8才是真正結果。以區號是7,8,1,2,3為例:區數=11-7+1=5,5/2=2.5,2.5取整=2,最大區號減去區數的一半取整,即11-2=9,由于9大于8,要減去8,即9-8=1,這就是中心區號,即偏上方。
中心環(huán)號和區號確定,數據處理完畢。
圖5是8個(gè)區的區號計算子程序框圖,其他子程序略。
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