基于单片机的无线光电靶

文章摘要： 实际实验证明，在阳光强烈的室外，只要没有阳光直射到靶面，就工作正常；在夜晚星光下(远处有路灯)，也工作正常。光敏元件的排列与LED的排列方式基本一致，不同的地方是，7环有16个光敏元件均布，6环有24个光敏元件均布。这样排列的目的是减小各个光敏元件的间距，以免激光束照射不到。 利用51系列单片机扩展的多个并行接口来读取光电靶的信息，然后进行数据处理，就可以判定激光束所照射的中心点，从而给出射击成绩。扩展电路使用了数据收发器74HC244和译码器74HCl388。2．3 无线通信模块 光电靶需要接收光电靶控制器发送来的操作命令，还需要把采集的射击成绩发送给光电靶控制器，所以无

基于单片机的无线光电靶,标签：单片机开发,单片机原理,http://www.88dzw.com
    实际实验证明，在阳光强烈的室外，只要没有阳光直射到靶面，就工作正常；在夜晚星光下(远处有路灯)，也工作正常。
光敏元件的排列与LED的排列方式基本一致，不同的地方是，7环有16个光敏元件均布，6环有24个光敏元件均布。这样排列的目的是减小各个光敏元件的间距，以免激光束照射不到。
    利用51系列单片机扩展的多个并行接口来读取光电靶的信息，然后进行数据处理，就可以判定激光束所照射的中心点，从而给出射击成绩。扩展电路使用了数据收发器74HC244和译码器74HCl388。
2．3 无线通信模块
    光电靶需要接收光电靶控制器发送来的操作命令，还需要把采集的射击成绩发送给光电靶控制器，所以无线模块需要双向通信(半双工)。这里采用市场比较常见的工业无线通信模块并加以改造，基本满足功能需要，并且成本低廉。无线通信模块与单片机的连接利用一个扩展的并行口和几根控制线。

www.88dzw.com从图5中可以看出，如果原始数据的最大区号不是8，那就直接计算中心区号。如果原始数据的最大区号是8，就要判断1区是否有被激光照射，如果没有，那就直接计算中心区号。如果1区有激光照射，最大区号要加1，然后还要判断2区，依此类推，直到没有照射，最大区号确定。这里判断到6区，已经留有余地，实际上不大可能出现这种情况(参照图3分析)。第一次计算的中心区号，还要判断其值是否大于8，如果大于8还要减1，得到最终的结果。

5 光电靶控制器的程序设计
    光电靶控制器的程序主要由开机自检，操作命令的接收和执行，无线数据信号的接收和显示，声音的播放控制等几个部分组成，其主程序的框图如图6所示。

    从图6可以看出，主程序开机自检之后，进入主循环。在主循环中，除了按照各种标志位来控制LED的显示和语音播放之外，就是检查按键，一旦有键盘命令，立即启动无线发送模块进行发送。这几个键盘命令都是针对光电靶的命令，内灯命令和外灯命令是对光电靶的夜间指示灯的控制命令，击发命令和重发命令解释如下：
    击发命令 在操炮手瞄准靶标踩下开炮开关时，接通激光器电源发出激光，并同时产生一个信号给光电靶控制器的单片机，由单片机通过无线信号传送给光电靶。光电靶接收到击发命令，开始对光敏元件进行扫描，得到原始数据。在对扫描的数据处理之后得到激光光斑中心位置的信息，就是环号和区号。光电靶将此环号和区号通过无线模块发送回光电靶控制器。光电靶控制器据此控制LED的显示和语音播放。
    重发命令 这个命令是要光电靶将上次击发产生的信息重新发送一次，以便核对。
    数据的接收每当无线模块接收到一次有效的信号，就会申请一次中断。在中断服务程序中读取接收的数据，并保存在一个指定的地址里，以便主程序处理。数据的内容是激光光斑中心的环号和区号。中断服务程序的框图如图7所示。

6 结语
    利用参考光和比较器进行模数转换，电路简单可靠，速度快。光敏元件圆环状排列，可以充分利用元件。利用单片机的程序处理可以很容易得到光斑的中心位置。经中国人民解放军高炮某部使用效果很好，达到了设计要求，解决了动态靶瞄准的训练问题。而且光电靶重量轻、移动方便，很适合各种野外训练需要。如果将激光器安装在其他枪械上，还可以用在步兵的射击训练上。现在正在改进，准备添加射击成绩统计功能，在光电靶控制器上加一个数码显示器，实时显示射击次数、总环数等，同时还可以与上位机联网，便于数据的储存和管理。

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