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激光自動報靶電路

admin @ 2014-03-19 , reply:0

概述

激光自動報靶電路激光自動報靶電路在練習者的槍上安裝激光發射器,同時對靶面進行改造,其上布滿光敏二極體構成的點陣,發出的激光射到靶面的光敏管上,經光電轉換電路變為電信號,並由無線發射電路發送出去,接收端……
激光自動報靶電路
激光自動報靶電路

在練習者的槍上安裝激光發射器,同時對靶面進行改造,其上布滿光敏二極體構成的點陣,發出的激光射到靶面的光敏管上,經光電轉換電路變為電信號,並由無線發射電路發送出去,接收端的無線接收電路收到信號后,根據信號對應的二進位數值換算成射手的成績並顯示出來。

具體電路如下:圖1為光電轉換電路:將運算放大器用作比較器,只要有激光照到光敏管上,光敏管電阻變小,運放V-電位低於V+電位,故輸出端為高電平。對於50cmx50cm的胸環靶,為保證激光光斑射到靶上,並落到一光敏管上,應根據光斑大小布置兩光敏管的距離,同時考慮報靶的精度小於光敏管的密度,可將多個光敏管作為一個報靶信號點,如圖1:  D01,D02兩光敏管對應實際靶上的不同點,不管激光射到D01或D02,輸出端均為高電平。但作為顯示成績它們是同一信號點。

通過實驗,設計時靶面報靶信號區分點為16×16的點陣,分別引出16行,16列信號。圖中Xl為第一行信號,D1~D16、R4等組成16輸入或門(各二極體前由運放構成的電路相同),只要此行有一個光敏管被激光射中,Xl為高電平,依此對應引出其他行與列的信號。同時,為減少需傳輸的信號,再將行與列信號引入16:4的編碼器(如圖2所示)。16:4,的編碼器可由4個8輸入或門4078實現或採用GAL門定製。故靶中送出的信號共8位(恰好一個位元組)。根據該位元組的值便可判斷擊中點的位置(環數與偏向)。



圖2是發射電路,該電路的核心晶元為UM3758-108A,它是一塊收發兩用單片編解碼集成晶元,引腳T/R接高電平為編碼發送,接低電平為接收解碼{《電子報》04年39期十四版餚較詳細的介紹}。選用它是因為其恰好有8位數據線,可一次完成編碼傳送,數據經。UM3758並一串轉換后再由無線發射模塊NDR315發射出去。為降低功耗,當未發射激光或未打中靶時,無線發射模塊無電不工作,故將編碼后的4行(或列)信號送入一4輸入或門,只要擊中靶畫,行或列均至少有一位為高電平(第一行,第一歹U不設光敏管),或門的輸出端就為高電平,使三極體9013飽和導通,無線發射模塊得電工作。

接收電路如圖3所示,CJS-R01A為無線接收模塊,UM3758-108A的T/R為低電平,工作於接收模式,將CJS-R01A收到的串列數據解碼還原為8位并行數據,送入單片機處理,由單片機轉化成顯示數據送出去顯示。

簡單的顯示系統可採用9個LED數碼管(如圖4所示)。擊中10環區域中間的LED顯示“A”。擊中10環以外,由其餘8個LED中的一個顯示,LED的位置用於區分擊中點偏上、偏下、偏左、偏右、偏左上、偏右上、偏左下、偏右下。



可選用單片機的P2埠經非門控制9個LED的段選碼,P3.0作為中間LED的位選信號,P3.1-P3.3,P3.4經3-8解碼器形成其餘8個LED的位選信號(圖中未畫出)。

軟體編程時,主要解決的問題在於如何把靶中送出的8位數據轉換為顯示數據。由於此兩者間無函數關係,故先構造一表格,表格共256項,分別為00H~FFH所對應的段選碼(一位元組)、位選碼(一位元組)。然後用查表的方法實現數據的轉換輸出,驅動顯示。

若要更直觀地顯示擊中點,還可選用點陣式液晶顯示屏。

整個系統非常簡潔,模塊化設計易於調試。要注意的是靶上光電轉換電路的安裝調試,因光敏管數量比較多,為節約成本,四個信號點做在一個印刷電路板上,再逐一串接起來。為抗自然光干擾,光敏管凹入靶內一點。另外,實際電路設計時,應注意電阻R3的選擇,其值決定了靈敏度與抗干擾性。當並接的光敏管增多時,應減少R3的值(圖1)。



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