【正文】 達(dá)準(zhǔn)確地說(shuō)是用光電技術(shù)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)效果的一種裝備，里面一般是用紅外和可見光探測(cè)裝置來(lái)被動(dòng)地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，來(lái)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)的部分功能，但雷達(dá)可以測(cè)距，光電雷達(dá)無(wú)法測(cè)距，只能測(cè)角，那東西從原理上來(lái)說(shuō)就不是雷達(dá)，因?yàn)椴话l(fā)射電磁波，只是用途上和雷達(dá)部分重疊，所以叫做光電雷達(dá)。本設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)一個(gè)可供光電雷達(dá)檢測(cè)用的可變強(qiáng)度目標(biāo)模擬器。光纖的最初研究是為了通信，光纖傳感器是伴隨著光纖通信和光電技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型傳感器。紅外傳感器工作的物理過(guò)程是器件吸收輻射通量時(shí)產(chǎn)生溫升，溫升引起材料各種有賴于溫度的參數(shù)的變化，檢測(cè)期中一種性能的變化，可以探知輻射的存在和強(qiáng)弱。固體成像器件不想真空成像器件那樣需要應(yīng)電子束在高真空管的管內(nèi)進(jìn)行掃描，只要通過(guò)某些特殊結(jié)構(gòu)或電路讀出電信號(hào)，然后通過(guò)顯示器件在成像。光電成像器件是能輸出圖像信息的一類器件，它包括真空成像器件和固體成像器件兩大類。最典型也是最常用的光電器件是光敏電阻。光電導(dǎo)器件是利用半導(dǎo)體材料的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種光電探測(cè)器件。按照發(fā)光機(jī)理，光源又可以分為輻射光源、氣體發(fā)光光源、固體發(fā)光光源和激光器4種。 光電檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r一切能產(chǎn)生光輻射的輻射源，無(wú)論是天然的還是人造的，都稱為光源。自然光源主要包括太陽(yáng)、月亮、恒星和天空等。這里所指的光輻射包括紫外光、可見光和紅外光的輻射。所以不論是隱含還是顯含，檢測(cè)量的測(cè)量都是必要的。光電雷達(dá)技術(shù)的核心是光電檢測(cè)技術(shù)。目前世界各國(guó)裝備的各種紅外偵查告警裝備大都能通過(guò)被動(dòng)探測(cè)目標(biāo)的紅外輻射，提供目標(biāo)的方向信息，但無(wú)法提供目標(biāo)的距離信息，也就不能真正地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位。LED display。LED顯示。在單片機(jī)數(shù)模轉(zhuǎn)換部分用到的芯片主要有AT89C5DAC0832和一些外圍電路。設(shè)計(jì)可以分為兩大部分:單片機(jī)部分和模電部分。程序可分為幾個(gè)獨(dú)立性很強(qiáng)的模塊，有主程序、數(shù)模轉(zhuǎn)換、LED顯示、串口中斷等。DAC0832是此模塊設(shè)計(jì)的核心，它是一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，它的作用是將經(jīng)智能儀器處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬量送出，它是許多只能設(shè)備(例如XY繪圖儀、電平記錄儀、波形發(fā)生器等)的重要組成部分。串口中斷。serial port interrupt。眾所周知，目標(biāo)距離是影響武器首發(fā)命中的重要因素。然而在光電檢測(cè)技術(shù)中，許多情況下需要檢測(cè)出測(cè)量的具體數(shù)值。光電檢測(cè)是采用光電的方法對(duì)含有待測(cè)信息的光輻射的檢測(cè)。通常把發(fā)出以可見光為主的物體叫做光源，而把發(fā)出非可見光的物體叫做輻射源。這些光源對(duì)地面的輻射通常很不穩(wěn)定，且無(wú)法控制。天然光源是自然界中存在的，如太陽(yáng)，恒星等,人造光源是人為將各種形式的能量轉(zhuǎn)化成光輻射的器件，其中利用電能產(chǎn)生的光源叫做電光源。半導(dǎo)體結(jié)型光電器件是利用光生伏特效應(yīng)來(lái)工作的光電探測(cè)器件。所謂光電導(dǎo)效應(yīng)是當(dāng)材料受到光輻射后，材料的電導(dǎo)率發(fā)生變化的現(xiàn)象。真空光電器件是基于外光電效應(yīng)的光電探測(cè)器，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有一個(gè)真空管，其他原件都放在真空管中。真空成像器件都具有一個(gè)真空管，都將光電成像單元放置于真空管中，所以也可稱為真空光電成像器件。固體成像器件不需要在真空玻璃殼內(nèi)用靶來(lái)完成光學(xué)圖像的轉(zhuǎn)換，再用現(xiàn)自述順序進(jìn)行掃描獲得視頻信號(hào)；它本身就能完成光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換、信息存儲(chǔ)和按順序輸出視頻信號(hào)的全過(guò)程。它在科學(xué)研究、軍事工程和醫(yī)學(xué)方面有著廣泛的應(yīng)用，例如紅外測(cè)溫、紅外成像、紅外遙感、紅外制導(dǎo)等。光纖傳感器的應(yīng)用與光電技術(shù)密切相關(guān)，因而光纖傳感器也成為光電檢測(cè)技術(shù)的重要組成部分。設(shè)計(jì)模擬器是重點(diǎn)，這個(gè)模擬器實(shí)際是個(gè)小燈泡，燈泡的亮度可由上位機(jī)進(jìn)行控制，可分為強(qiáng)弱不同的檔次。光電雷達(dá)目標(biāo)模擬器，它是為測(cè)試光電雷達(dá)各方面性能參數(shù)而服務(wù)的，如激光回波參數(shù)、目標(biāo)輻射源光軸平行性、目標(biāo)輻射源均勻性、綜合試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及跟蹤試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)參數(shù)等重要指標(biāo)的校準(zhǔn)問(wèn)題。(3)將串口接收到的數(shù)通過(guò)LED顯示出來(lái)。在數(shù)模轉(zhuǎn)換的同時(shí)，設(shè)計(jì)還實(shí)現(xiàn)了在LED顯示器上對(duì)輸出電壓檔次的實(shí)時(shí)顯示。 單片機(jī)部分整體電路圖如圖，AT89C51的P0口通過(guò)74LS373 擴(kuò)展了一個(gè)8255A，然后8255A的PA口接LED顯示器的段碼口，PB口接LED顯示器的位選。(單片機(jī)整體電路圖)設(shè)計(jì)了程序可分為幾個(gè)獨(dú)立性很強(qiáng)的模塊，有主程序、數(shù)模轉(zhuǎn)換、LED顯示、串口中斷等。0010000b 設(shè)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1工作在方式2，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0工作在方式0 MOV TL0,11000b 。啟動(dòng)T1 SETB TR0 。串口工作方式3,允許接收,SM2置1 MOV PCON,00H 。判斷數(shù)據(jù)是否接收完 MOV R1,40H 。給T0賦初值給0c78h， MOV TH0,011000011b CALL XIANSHI RETI。百位放入30H MOV A,B MOV B,10 DIV AB MOV 31H,A 。通過(guò)間接尋址的方法把R0中所存內(nèi)容為地址中的內(nèi)容給A MOV DPTR,DATA1 。不相等則轉(zhuǎn)移，判斷30H~32H是否都轉(zhuǎn)化完？沒(méi)完，繼續(xù)下一個(gè)。位選送B口 MOV DPTR,0FF7DH MOVX DPTR,A MOV R2,100 DJNZ R2,$ MOV A,00H 。共陰段碼表 db 77h,7ch,39h,5eh,79h,71h,76h,73h,3eh,00hEND設(shè)計(jì)中定義了40H這么一個(gè)內(nèi)存單元，40H中存入的內(nèi)容可用串口中斷實(shí)時(shí)的進(jìn)行改變。：主程序初始化主程序開始調(diào)用數(shù)模轉(zhuǎn)換子程序在主程序中子模塊只有一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)化子程序，程序的LED顯示模塊，通過(guò)串口從PC機(jī)接收數(shù)據(jù)的通信模塊包含都在中斷程序中。DAC0832是此模塊設(shè)計(jì)的核心，它是一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，它的作用是將經(jīng)智能儀器處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬量送出，它是許多只能設(shè)備(例如XY繪圖儀、電平記錄儀、波形發(fā)生器等)的重要組成部分。D/A轉(zhuǎn)換器的組成原理有很多種，采用最多的是R2R梯形網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器?，F(xiàn)假定數(shù)字輸入D=0001，即被接通，斷開(如圖所示狀態(tài))，則基準(zhǔn)經(jīng)開關(guān)流入支路產(chǎn)生的電流為,此電流經(jīng)過(guò),等4個(gè)結(jié)點(diǎn)，經(jīng)4次平分而得注入運(yùn)算電路，以便將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。后兩種與微機(jī)接口時(shí)可以不加數(shù)據(jù)鎖存器。 8位D/A轉(zhuǎn)換器單極性輸出接法及輸入輸出對(duì)應(yīng)關(guān)系圖在實(shí)際使用中，有時(shí)還需要雙極性輸出，如輸出為5V~+5V、10V~+10V。40H的內(nèi)容是可以通過(guò)串口中斷程序改變的，且在主程序初始化的時(shí)候串口中斷的優(yōu)先級(jí)是最高的。若設(shè)計(jì)40H中預(yù)存的數(shù)了00H，則數(shù)模轉(zhuǎn)換的子程序設(shè)計(jì)如下：…MOV 40H,00H….D_A: MOV DPTR,0FEFFH 。不同在于，相同的輸入對(duì)象輸出不在一樣。期中方式0主要用于外接移位寄存器，以擴(kuò)展單片機(jī)的I/O電路；工作方式1多用于雙機(jī)之間或與外設(shè)電路通信；方式3除了有方式1的功能外，還可以作多機(jī)通信，以構(gòu)成分布式微機(jī)系統(tǒng)。在一定條件下，向SBUF寫入數(shù)據(jù)就啟動(dòng)了發(fā)送過(guò)程；讀數(shù)據(jù)就啟動(dòng)了接收過(guò)程。字節(jié)地址98H，可位尋址，位地址為98H~9FH。由軟件置位才允許接收，又由軟件清0來(lái)禁止接收。在方式0中不使用RB8。發(fā)送數(shù)據(jù)前必須軟件清0，發(fā)送過(guò)程中TI一直為0，當(dāng)發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，由硬件自動(dòng)置1。： 寄存器PCON的格式D7D6D5D4D3D2D1D0SMODXXXXXXXSMOD:波特率選擇位?？赏饨右莆患拇嫫鳎瑢⒋谧?yōu)椴⒖?，以擴(kuò)展I/O口。接收時(shí)，停止位進(jìn)入SCON的RB8，此方式的波特率可調(diào)。輸入：在(REN)=1時(shí)，串行口采樣RXD引腳，當(dāng)采樣到1到0的跳變時(shí)，確認(rèn)是串行發(fā)送來(lái)的一幀數(shù)據(jù)的開始位0，從我額開始接收一幀數(shù)據(jù)，只有當(dāng)8位數(shù)據(jù)接收完，并檢測(cè)到高電平停止位后，只有滿足 (1)RI=0。它比方式1增加了一位可程控為1或0的第9位數(shù)據(jù)。發(fā)送一幀信息后，置位中斷標(biāo)志TI。方式3為波特率可變的11位UART方式。在這次設(shè)計(jì)中采用的就是工作方式1。然后有：。定時(shí)器T1工作于方式0：溢出所需周期數(shù)=8192X。這種方式下，T1的溢出率計(jì)算式可以表示為：。 方式2時(shí)波特率與TH1初值對(duì)應(yīng)表常用波特率(MHZ)SMODTH1初值192001FDH96000FDH48000FAH24000F4H12000E8HIBM PC是國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用最廣泛的微機(jī)，在與單片機(jī)串行接口后，可以方便地構(gòu)成分布式多微機(jī)系統(tǒng)。微機(jī)與單片機(jī)通信時(shí)，兩者一般都有一定的距離，為了克服線路上的電損耗，避免信息出錯(cuò)，常用RS232C電平實(shí)現(xiàn)信號(hào)之間的傳輸，RS232C電平的最大傳輸信息的長(zhǎng)度為15m。另外MCS51單片機(jī)的串行線為RXD和TXD，而IBM PC的串行I/O信號(hào)插座有25腳和9腳兩種，常用9腳插座。具體步驟如下：確定定時(shí)器1的工作方式編程TMOD寄存器；確定串口的控制編程SCON；串口的中斷方式，必須開CPU和源中斷IE寄存器；計(jì)算定時(shí)器1的初值裝載TH1，TH1。所以在初始化主程序MAIN中應(yīng)包含的有關(guān)串口部分的語(yǔ)句有：ORG 0000hJMP MAINORG 000BH JMP ITOP ORG 0023H JMP COM_INTORG 1000HMAIN: … … MOV TMOD,20H 。10000000B,9為異步收發(fā)，波特率為fosc/64或者fosc/32 MOV PCON,00H 。COM_INT:CLR RI JNB RI,$ 。間接尋址的方式把接收到的數(shù)據(jù)送給40H中 RETI串口數(shù)據(jù)一旦發(fā)送過(guò)來(lái)，就進(jìn)入了串口中斷入口地址0023H，然后跳轉(zhuǎn)到了COM_INT。此軟件可以分為兩個(gè)主要的區(qū)域：數(shù)據(jù)接收區(qū)和數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)。其中使用74LS373和8255A進(jìn)行擴(kuò)展口，8255A的使用，段碼的輸出，和口地址的選擇是這個(gè)模塊的重點(diǎn)和難點(diǎn)。儀器內(nèi)微處理器經(jīng)數(shù)據(jù)總線~,輸出待顯示的代碼，送至輸出接口，當(dāng)其輸出端為低電平時(shí)，LED顯示器正向?qū)úl(fā)亮，反之則熄滅。 七段LED顯示器的兩種結(jié)構(gòu)用七段LED顯示器可組成0~9數(shù)字和多個(gè)字母為了適應(yīng)各種裝置的需要，這種現(xiàn)實(shí)中還提供有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，所以實(shí)際共有八段。 硬件譯碼顯示電路(共陽(yáng)極接法)，與硬件電路相比，軟件譯碼顯示電路省去硬件譯碼器，其BCD碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的段碼這項(xiàng)工作由軟件來(lái)完成。采用軟件譯碼不僅可使硬件電路簡(jiǎn)化，而且其譯碼邏輯可隨編程設(shè)定，不受硬件譯碼邏輯的限制。：片選信號(hào)線，低電平有效，表示本芯片被選中。 PB7~PB0:B口輸入/輸出線。PA口：一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器；一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。讀 /寫控制邏輯電路接收CPU發(fā)來(lái)的控制信號(hào)、RESET、地址信號(hào)A1~A0等，然后根據(jù)控制信號(hào)的要求，將端口數(shù)據(jù)讀出，送往CPU或者將CPU送來(lái)的數(shù)據(jù)寫入端口。D7D6D5D4D3D2D1D0B 組C口低4位0：輸出1：輸入B口0：輸出1：輸入方式選擇0：方式01：方式1A 組C口高4位0：輸出1：輸入A口0：輸出1：輸入方式選擇00：方式001：方式11X：方式2方式標(biāo)志：1(有效) 8255A的方式控制字三個(gè)端口中的C口被分為兩個(gè)部分，上半部分隨A口稱為A組，下半部分隨B口稱為B組。PC口用不到，我們姑且也編程為高低4位都工作在輸出方式。方式0的基本功能為：具有兩個(gè)8位(A、B)和兩個(gè)4位端口(C的上半部分和下半部分)。圖中的74LS373是地址鎖存器，、 A的地址線AA0連接；，其他地址線懸空；8255A控制線和直接接于AT89C51的和端；~~D7和8255A的數(shù)據(jù)總線D0~D7連接。這個(gè)預(yù)處理包括把40H中的8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)計(jì)算成我們熟悉的十進(jìn)制數(shù)據(jù)(在程序中體現(xiàn)為子程序JISUAN)以及把每位十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的段碼(在程序中體現(xiàn)為子程序CHADUANMA)。它實(shí)現(xiàn)的功能是把40H中的數(shù)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制，百位放30H，十位放31H，個(gè)位放32H。A/B,商在A中，余數(shù)在B中 MOV 30H,A 。A/B,商在A中，余數(shù)在B中 MOV 31H,A 。要在LED顯示器上顯示這個(gè)數(shù)就需要把30H，31H，32H中的數(shù)都變?yōu)閷?duì)應(yīng)的段碼。共陰段碼表 db 77h,7ch,39h,5eh,79h,71h,76h,73h,3eh,00h以上分別對(duì)應(yīng)的數(shù)字/字符依次是：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A,B,C,D,E,F,H,P,U和滅。段碼表的首地址給DPTR MOVC A,A+DPTR 。不相等則轉(zhuǎn)移，判斷30H~32H是否都轉(zhuǎn)化完？沒(méi)完，繼續(xù)下一個(gè) RET 。所以8255A的控制口地址是FF7FH，PA口的地址是FF7CH,PB口地址是FF7DH，PC口地址是FF7EH。方式控制字寫入控制寄存器… …做完以上的預(yù)處理了，才可以寫LED數(shù)據(jù)送顯示的子程序。由分析寫段碼送顯示子程序OUT_LED如下：OUT_LED:MOV R0,2FH 。PA口地址(送段碼的地址)給DPTR MOVX DPTR,A 。A中位選給PB口 MOV R2,100 。燈滅 MOV A,R1