基于單片機控制的迫擊炮防重裝彈系統(tǒng)

為提高可靠性，紅外發(fā)射管發(fā)出的信號是38 kHz的調制信號，調制電路也采用AT89C2051通過軟件編程來產(chǎn)生38 kHz紅外調制信號，該信號通過多個并聯(lián)的門電路提高驅動力，再加載在紅外發(fā)射管上(圖2未畫出發(fā)射信號的調制電路)，這樣不僅電路簡單，得到的信號頻率也比較穩(wěn)定。
紅外接收采用的是一體化的接收頭HS0038，其內部集成有紅外接收、放大、解調、整形等電路，當接收到38 kHz的紅外脈沖串時，輸出低電平，否則輸出高電平，其輸出信號的極性與發(fā)送信號的相反，圖2中使用三極管對其反向及放大后，兩路紅外接收管輸出的信號分別連入AT89C2051的P3．2()與P3．2()引腳。
紅外傳感器為檢測炮彈裝入與發(fā)射的手段，故其發(fā)射與接收器的正常工作是系統(tǒng)可靠的前提，為此設置了開機對其進行檢測的功能。
單片機作為控制核心，可以根據(jù)P3．2與P3．3輸入信號的高、低及跳變判斷出迫擊炮發(fā)射過程所處的狀態(tài)：待填裝狀態(tài)、半填裝狀態(tài)、填裝完成狀態(tài)、正常發(fā)射完成狀態(tài)及不發(fā)火狀態(tài)。當判斷出發(fā)射過程處于不發(fā)火狀態(tài)時，由P3．0控制啟動機械裝置卡住炮口，防止再次填裝炮彈動作完成，同時由P3．1啟動光閃爍報警及P3．4啟動音樂片KD9561報警，為提高報警聲響，采用LM386作為音頻放大；當檢測到完成一次正常發(fā)射狀態(tài)時，計算一次炮彈發(fā)射的枚數(shù)，并通過數(shù)碼管顯示，系統(tǒng)設置了兩位數(shù)碼管，由單片機的P1口控制其段選碼，P3．5與P3．7控制其位選碼，最大計數(shù)值為99枚。

3 軟件設計
本系統(tǒng)將紅外接收管的輸出信號引入單片機的P3．2()與P3．3()引腳，可以比較巧妙且比較簡潔地通過軟件編程判斷迫擊炮發(fā)射過程所處的狀態(tài)，因為此兩腳即是通用的I／O引腳又是外部中斷的輸入引腳，這樣可以通過兩引腳電平的高、低及是否有中斷和中斷產(chǎn)生的次序來判斷發(fā)射過程所處的狀態(tài)，當接收到紅外光照時，P3．2=0且P3．3=0，故通過查詢檢測到P3．2=0且P3．3=0時，則發(fā)射過程處于
待填裝狀態(tài)；當檢測到P3．2=1且P3．3=1時，則發(fā)射過程處于半填裝狀態(tài)；以半填裝狀態(tài)為判斷前提，若炮彈被重新取出，則P3．3先由高變低，后P3．2由高變低，也即當產(chǎn)生了先后的中斷，說明炮彈被取出重新回到待填裝狀態(tài)；反之當產(chǎn)生了先后的中斷，說明炮彈已完全滑入身管進入填裝完成狀態(tài)，這時啟動定時器，2．5 s后未檢測到與中斷，說明炮彈未出膛，進入不發(fā)火狀態(tài)；反之在2．5 s內檢測到與中斷，說明完成一次正常發(fā)射。