[实用新型]基于单片机的无线光电靶

说明书

技术领域：

本实用新型属光电接收器类，它具体涉及一种基于单片机的激光信号接收的可移动无线光电靶的结构。 

背景技术：

中国人民解放军某部高炮部队，在日常训练中遇到一个难题，即操炮战士是否瞄准移动靶标难以判断，靶标距离高炮距离远，并且不断地移动，射击的机会稍纵即逝。 

现有的光电靶产品，有的是实弹射击的测量装置，使用的方法多数是平行光幕加光敏元件，也有的是采用单光幕，还有的是瞄准训练器，但大部分体积比较大，重量重，只能固定使用，很难移动使用。本实用新型针对部队瞄准训练的实际需要，研制了一套基于单片机的电路简单，体积小，重量轻，造价低，便于移动和自动报靶的无线光电靶系统，较好地解决了部队日常训练中的难题。 

发明内容：

为克服现有技术体积大、重量重、只能固定使用的缺点，本实用新型提供一种基于单片机的远距离可移动的无线光电靶装置。 

本实用新型包括悬挂于移动装置上的光电靶、置于操炮手附近的光电靶控制器和固定在炮身上的并与炮身同步移动的半导体激光器，其特征是它由单片机、光敏元件阵列、无线通信模块和夜间指示灯组成，它的光电靶控制器由单片机、发光二极管阵列、无线通信模块、激光模块和语音播放模块组成，另外还有用于操作的按键。 

本实用新型，它的靶体的外形为圆形。通过操炮手瞄准靶标时踩动射击踏板，激光器发出一束激光，照射在靶标上，靶标上的光敏元件接收到激光，由单片机采集光敏元件的信息，利用无线装置将信息发送到光电靶控制器，由控制器，从而达到显示激光照射位置、用语音报告环数和偏离方向的目的。 

本实用新型能体现如下的优越性：①由于激光信号具有无散射的特点，炮和靶可以在远的距离下准确工作。②硬件设计上采用参考光和瞄准激光进行比较做模数转换，电路简单，转换迅速。对于较大的光斑利用软件计算出其中心点，降低对激光器的要求，也就降低了成本。③光敏元件采用光敏二极管，在规定的范围内形成阵列(按照圆环)排列，由AT89S52单片机扩展的接口电路对光敏元件的输出信号进行采集，将光敏管直接布置在靶面上，每个光敏元件由一个遮光管套住，可避免大部分散射光的影响。利用比较器来进行光电检测的模数转换，实现光电信号的采集和AD转换，省去了速度慢且价格高的模数转换器，电路得到简化，速度得到提高，同时也排除了环境光线的变化的影响。④为了夜间训练方便，设计了由发光二极管组成的靶标指示灯，在夜间可以打开此指示灯，以便观瞄。⑤整个光电靶系统实现了便于移动、成本低和性价比高的特点。 

附图说明：

图1是无线光电靶系统图。 

图2是光敏电路原理图。 

图3是LED排列示意图。 

图4是光电靶主程序框图。 

图5是区号计算子程序框图。 

图6是光电靶控制器主程序框图。 

图7是中断服务程序框图。 

具体实施方式：

图1是系统图。 

从图1可以看出，光电靶由单片机、光敏元件阵列、无线通信模块和夜间指示灯4部分组成。 

单片机采用51系列单片机中的新型号AT89S52。 

图2是光敏电路的基本原理图。 

光敏元件采用光敏二极管，在反向电压作用下，其电流随光线强度成正比。将光敏二极管在规定的范围内(如直径60毫米)形成阵列(按照圆环)排列，由AT89S52单片机扩展的接口电路对光敏元件的输 出信号进行采集。 

为了降低成本减少体积，将光敏管直接布置在靶面上，每个光敏元件由一个遮光管套住，可避免大部分散射光的影响。利用比较器来进行光电检测的模数转换。其中LM324是运算放大器，作为比较器使用，当电压V2的值大于V1时，运算放大器正向饱和，输出电压VO接近电源电压，称为高电平1；当V2电压小于V1时，运算放大器反向饱和，由于这里只使用了单电源供电，运放输出VO＝0V，称为低电平0。 

在靶面安排上，参考光检测元件放在靶标周围不远处，使得其接受的环境光照条件与光电靶测光元件相同。当没有激光照射时，参考光检测元件和光电靶测光元件同时受到环境光线的照射，调整电位器RV1，使得V1略大于V2，运算放大器LM3243的输出电压VO为0；当有激光照射到光电靶测光元件的时候，V2就会大于V1，使VO为1。当激光照射脱离光电靶的范围，哪怕只照射到参考光检测元件，运放的输出始终为0。利用这种方法实现光电信号的采集和AD转换，省去了速度慢且价格高的模数转换器，电路得到简化，速度得到提高，同时也排除了环境光线变化的影响。 

图3是LED排列示意图。