基于AT89S52單片機(jī)的無(wú)線光電靶
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為了夜間訓(xùn)練方便，設(shè)計(jì)了由發(fā)光二極管組成的靶標(biāo)指示燈，在夜間可以打開(kāi)此指示燈，以便觀瞄。此指示燈是由靶心燈(內(nèi)燈)和靶周燈(外燈)組成，可以由光電靶控制器無(wú)線控制其開(kāi)關(guān)。
3 光電靶控制器電路設(shè)計(jì)
從圖1可以看出，光電靶控制器由單片機(jī)、發(fā)光二極管陣列、無(wú)線通信模塊、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(jī)電路
使用的單片機(jī)仍然是AT89S52，擴(kuò)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)線通信模塊。
3．2 發(fā)光二極管顯示陣列
由AT89S52單片機(jī)擴(kuò)展的并行口來(lái)驅(qū)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(jié)果，如圖3所示。
圖3中，一個(gè)最小的圓圈代表一個(gè)LED。可以看出，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(gòu)買市場(chǎng)常見(jiàn)的筆形半導(dǎo)體激光器。
3．4 無(wú)線通信裝置
購(gòu)買市場(chǎng)常見(jiàn)的無(wú)線收發(fā)器，加以改造以適合與單片機(jī)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(jī)的控制下播放事先錄制好語(yǔ)音內(nèi)容。
4 光電靶程序設(shè)計(jì)
4．1 光電靶的主程序
整個(gè)光電靶的程序由開(kāi)機(jī)自檢，光信號(hào)檢測(cè)，數(shù)據(jù)處理，向控制器發(fā)送檢測(cè)結(jié)果，無(wú)線命令接收和執(zhí)行等子程序組成，由主程序根據(jù)條件調(diào)用子程序。主程序框圖如圖4所示。
無(wú)線接收利用中斷完成。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(biāo)志位，通知主程序。主程序根據(jù)命令內(nèi)容，調(diào)用相應(yīng)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(shù)據(jù)處理程序
數(shù)據(jù)處理程序的功能是根據(jù)讀取的光敏檢測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)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(biāo)，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(duì)照?qǐng)D3，假設(shè)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(shù)的確定，需要根據(jù)光斑照射到的環(huán)數(shù)和區(qū)數(shù)來(lái)確定。環(huán)號(hào)，就是10，9，8，7，6環(huán)；環(huán)數(shù)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(shù)就是3。區(qū)號(hào)和區(qū)數(shù)：正上方為1區(qū)，右上方為2區(qū)，按照順時(shí)針?lè)较蚍譃?個(gè)區(qū)，編號(hào)為1～8號(hào)區(qū)；光斑照射到3，4，5，6區(qū)，則區(qū)數(shù)為4。
中心環(huán)號(hào)計(jì)算：首先要根據(jù)所有照射到的環(huán)號(hào)計(jì)算出環(huán)數(shù)，然后計(jì)算出中心環(huán)號(hào)。最大環(huán)號(hào)減去環(huán)數(shù)除以2取整，這就是光斑中心的環(huán)號(hào)。取整的目的是小數(shù)的環(huán)數(shù)不好顯示。如果用數(shù)碼顯示則可以保留小數(shù)。
中心區(qū)號(hào)計(jì)算：根據(jù)所照射的所有區(qū)號(hào)計(jì)算出區(qū)數(shù)，再計(jì)算出中間區(qū)號(hào)，就是光斑的中心區(qū)號(hào)。這里有一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)被照射的區(qū)號(hào)是7，8，1，2，3的時(shí)候，要把最大區(qū)號(hào)確定為11，最小區(qū)號(hào)確定為7，再計(jì)算出區(qū)數(shù)和中心區(qū)號(hào)。如果計(jì)算的中心區(qū)號(hào)大于8則減去8才是真正結(jié)果。以區(qū)號(hào)是7，8，1，2，3為例：區(qū)數(shù)=11-7+1=5，5／2=2．5，2．5取整=2，最大區(qū)號(hào)減去區(qū)數(shù)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(qū)號(hào)，即偏上方。
中心環(huán)號(hào)和區(qū)號(hào)確定，數(shù)據(jù)處理完畢。
圖5是8個(gè)區(qū)的區(qū)號(hào)計(jì)算子程序框圖，其他子程序略。
評(píng)論