【正文】 f和 dp，分別和同名管腳相連。 N 個(gè) LED 顯示塊有 N 根位選線和8*N 根段選線。 表 P3 口的引腳功能 引腳信號(hào) 控制信號(hào) 說明 RXD 串行數(shù)據(jù)輸入 TXD 串行數(shù)據(jù)輸出 INT0 外部中斷 0 INT1 外部中斷 1 T0 定時(shí)器 0 輸入 T1 定時(shí)器 1 輸入 WR 寫存儲(chǔ)器 信號(hào) RD 讀存儲(chǔ)器信號(hào) 若要各位 LED 能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時(shí)刻，只要讓某一位的 位選線處于選通狀態(tài)，而其它 各位的為選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的段碼。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)串行通信接口的有關(guān)問題，如信號(hào)線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)接口或終端的 TTL 器件連接，必須在 EIARS232C 與 TTL 電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換。圖 39 分別介紹兩種連接器。 接收數(shù)據(jù) (Received dataRxD)—— 通過 RxD 線終端接收 從 MODEM 發(fā)來的串行數(shù) 第 16頁 共 66頁 據(jù)， (DCE→ DTE)。 最遠(yuǎn) 傳輸距離 為 20xx米 ， 其端口定義如表 。 它的 工作電壓： 5V。 對(duì)于其天線不僅要 注重其性能 而且還要擺好其位置 。其它電壓可修改 2 GND 地 GND 3 TXD 模塊數(shù)據(jù)輸出 TTL 默認(rèn) TTL,RS232 需設(shè)置 4 RXD 模塊數(shù)據(jù)輸入 TTL 默認(rèn) TTL,RS232 需設(shè)置 5 SET 參數(shù)設(shè)置使能 TTL 參數(shù)設(shè)置時(shí)為低電平，使用時(shí)懸空 6 GND 地 GND 7 Sleep 休眠使能 TTL 休眠時(shí)為高電平，工作時(shí)為低電平 其應(yīng)用的時(shí)候需要注意的問題有： ? 使用 串口 與 XL01232AP2 模塊對(duì)應(yīng)的 TXD 和 RXD 管腳 相連接，目的是利用單片機(jī)的 串口 來調(diào)節(jié)控制整個(gè)系統(tǒng)并且給軟件設(shè)計(jì)中寫 串口程序 帶來方便； 需要注意的是 VCC， GND 應(yīng)該分別與單片機(jī)的電源和地相連，這其中應(yīng) 用到一個(gè)信號(hào)接地的知識(shí)，如果不這樣處理，那么對(duì)于串口這個(gè)電路來講 ，將會(huì)得到設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)想不到的結(jié)果 。在電池扣端供電范圍是 7V－ 9V。在參數(shù)配置時(shí) PC 端必須使用標(biāo)準(zhǔn)的 RS232 接口及連接線，不能使用 USB 轉(zhuǎn) 232 連接線。 表 RF 速率與靈敏度對(duì)應(yīng)關(guān)系 RF速率（ bps） XL03232AP2靈敏度 1200 114dBm 2400 114dBm 4800 114dBm 8000 112dBm 12600 112dBm 25000 110dBm (2) RF 速率選擇 XL03232AP2 的接收靈敏度與 RF 速率有很 大的關(guān)系， 表 是 RF 速率與靈敏度關(guān)系。 波特率計(jì)算的公式為： 第 18頁 共 66頁 波特率 =(2SMOD/64)*（ T1 溢 出率） 本設(shè)計(jì)若采用 使用晶振頻率為 ， 按照上面公式計(jì)算， 不加倍 SMOD=0， 波特率為 9600bit/s 時(shí) ， 初始值 TH1=0xfd,TL1=0xfd。 單片機(jī)與模塊之間的通信 其包括單片機(jī)間的串口通信以及單片機(jī)與 PC 機(jī)之間的串口通信。 8051 單片機(jī)通過引腳 RXD 和引腳 TXD 與外界通訊。 第 19頁 共 66頁 4 軍用 訓(xùn)練 靶數(shù)字系統(tǒng) 軟件部分 本章主要介紹主控程序的設(shè)計(jì)以及 PC 機(jī) VC 界面編程。 其處理的過程中要處理的問題有：最大最小化窗口重繪、數(shù)據(jù)緩沖器中數(shù)據(jù)的獲取、控件遮蓋處理、界面復(fù)位處理等 。 其主要處理的問題有：靶面擊中準(zhǔn)確 判斷的操作、靶面擊中情況編碼處理、波特率設(shè)置問題、數(shù)據(jù)顯示碼生成處理等。它們有相同名字和地址空間，但不會(huì)出現(xiàn)沖突，因?yàn)樗鼈儍蓚€(gè)一個(gè)只能被 CPU 讀出數(shù)據(jù)，一個(gè)只能被 CPU 寫入數(shù) 據(jù) [1]。 8051 單片機(jī)的通訊方式有兩種：并行通訊 :數(shù)據(jù)的各位同時(shí)發(fā)送或接收。若使用晶振為 12M 則誤差為 %，加倍時(shí)誤差為 %，采用 12M 兩種方式都存在誤差，故最后采用 的晶震。 當(dāng)串口速率小于 RF 速率 60％時(shí)，最大的發(fā)送數(shù)據(jù)包為 160B。 設(shè)計(jì) 的時(shí)候必須選擇自己需要的頻段范圍。此時(shí)， XL03232AP2 模塊在參數(shù)配置狀態(tài)中。 其與單片 機(jī)連接的接線圖如圖 312 所示。 上面 參數(shù)表明， 該模塊對(duì)于本系統(tǒng) 戶 外 工作環(huán)境以及一次數(shù)據(jù)傳輸 量都很適合 。它有 256bytes 數(shù)據(jù)緩沖區(qū) . 它 適合大數(shù)據(jù)量傳輸 。 它 的 切換時(shí)間短：收 → 發(fā)的時(shí)間為 200us。 無線傳輸模塊 介紹 XL03232AP2 是 UART 接口半雙工無線傳輸模塊， 其 串口速率 ()，串口格式 (8N1)。 它提供異步通信的 9 個(gè)信號(hào)。目前較為廣泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件， MAX232 芯片可完成 TTL←→ EIA 雙向電平轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)中由于要進(jìn)行片機(jī)和電腦之間的通信 ，因此在串口與其接口部分即采用 MAX232 作為電平轉(zhuǎn)換，圖 310 顯示了MAX232 管腳圖 。在 TxD 和RxD 上：邏輯 1=3V～ 15V，邏輯 0=+3～＋ 15V。 表 7 段 LED 的段碼 顯示字符 共陰極段碼 共陽極段碼 顯示字符 共陰極段碼 共陽極段碼 0 3FH C0H C 39H C6H 1 06H F9H D 5EH A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H F 71H 8EH 4 66H 99H P 73H 8CH 5 6DH 92H U 3EH C1H 6 7DH 82H T 31H CEH 7 07H F8H y 6EH 91H 8 7FH 80H H 76H 89H 9 6FH 90H L 38H C7H 第 15頁 共 66頁 計(jì)算機(jī)串口 接口 說明 本設(shè)計(jì)使用的是 RS232C 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)。段選線控制顯示字符的字型，而位選線為各個(gè) LED 顯示塊的公共端，它控制該 LED 顯示位的亮，暗。 8 段 LED 的段碼如 表 所示。 P3 口對(duì)應(yīng)引腳用于控制信號(hào)時(shí)的情況如表 所示。其中， P0 口是地址 /數(shù)據(jù)復(fù)合總線，它用于傳送低 8 位地址 A0～ A7；也用于傳送數(shù)據(jù) D0～D7。 其 并行 I/O 接口有 P0、 P P2 和 P3 共四個(gè)，它們都是 8 位并行端口。同時(shí)R1IN 接到 DB9 頭的 2 腳， T2OUT 接到 DB9 的 3 腳。其中 C C C C6 的電容分別為 1uf。 這里需要注意：實(shí)際設(shè)計(jì)該電路時(shí)如發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示較暗，可以對(duì)其加上拉電阻 1k，這樣便能很好得解決該問題。 顯示電路 設(shè)計(jì) 本 設(shè)計(jì)中使用 — 控制 共陰 數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示顯示數(shù)字，用于顯示子彈擊中的環(huán)數(shù)以及方位 ，采用 P2 口作為數(shù)碼管的位選端，去控制其顯示的選通。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵后電容被短接，之后再 松開 按鍵 ，也能使 RST 為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)復(fù)位的操作 ， 并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開關(guān)操作也能使 單片機(jī)復(fù)位 。 復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。 在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還兼有 顯示的數(shù)據(jù)清零 的功能 ，便于重新計(jì)數(shù)顯示。由于通信模塊對(duì)電源的質(zhì)量要求比較高，故 在使用 USB 接口的時(shí)候要加去耦電容，電容使用47u 的 電解電容 。 5 66 6 1 7 2 71 62 6 3 6 4 63 74 7 5 7 6 71 82 8 5 8 6 81 9 6 9 1 0 圖 32 靶面編碼展開圖 電源電路 設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)中應(yīng)用的電源為 +5V 直流 源。 由于十環(huán)信息不存在多方位，所以對(duì)其進(jìn)行特殊處理，詳細(xì)請(qǐng)參看附錄 1 或 2 的 程序。那么就可以考慮模仿其發(fā)送數(shù)據(jù) 的編碼方式， 第 10頁 共 66頁 在其前 面 加上一些頭信息，即在每次發(fā)送的環(huán)數(shù)信息前面加上其方位的信 息，這樣就可以一次性地將 環(huán)數(shù)以及方位信息 全部發(fā)送過去 ，既減少了 出錯(cuò)的幾率，也提高了傳輸 數(shù)據(jù) 的速度 ，從而使系統(tǒng)能更快 采集和處理 靶面 情況。 采樣模塊 設(shè)計(jì) 1 62 63 64 65 66 66 75 74 73 72 71 7 1 82 8 5 86 81 9 6 91 0 圖 31 靶面結(jié)構(gòu)編 碼圖 根據(jù) 靶面情況的特殊性 ， 采用特殊編碼形式， 如 圖 31 所示。 硬件設(shè)計(jì) 用到的知識(shí)主要有：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī) 編程技術(shù) 、 串口通信技術(shù) 等 。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 主要用到 的器件 有 ： MCS805 XL03232AP 無線傳輸模塊 ， LED數(shù)碼管， MAX232 芯片等。不論是在系統(tǒng)的發(fā)送端，還是在系統(tǒng)的接收端，數(shù)據(jù)都是通過這個(gè)通道來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸控制。 S1S W P BS5S W P BS9S W P BS 13S W P BS2S W P BS6S W P BS 10S W P BS 14S W P BS3S W P BS7S W P BS 11S W P BS 15S W P BS4S W P BS8S W P BS 12S W P BS 16S W P BP 1. 0P 1. 1P 1. 2P 1. 3P 1. 0 P 1. 0 P 1. 0P 1. 1 P 1. 1 P 1. 1P 1. 2 P 1. 2 P 1. 2P 1. 3 P 1. 3 P 1. 3P 1. 4 P 1. 5 P 1. 6 P 1. 7 圖 28 信號(hào)采集原理圖 圖 29 信號(hào)采集接線圖 (3) 顯示模塊 此模塊分為數(shù)碼管顯示以及電腦界面顯示。每個(gè)按鍵被 編排上 一個(gè) ID， 子彈每次擊中的時(shí)候就能很好地區(qū)分是哪個(gè)部位被擊中。 系統(tǒng)各個(gè)模塊功能 描述 (1) 采集信號(hào)模塊 采集信號(hào)模塊，本設(shè) 計(jì)采用按鍵來模擬被切割后的靶環(huán) 。為了保證整個(gè)系統(tǒng)可靠的運(yùn)行，設(shè)計(jì)中必須明確四 大部分的實(shí)際聯(lián)系：以單片機(jī)為中心，其他各大模塊一一展開。 軍用訓(xùn)練靶 數(shù)字系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 軍用訓(xùn)練靶數(shù)字 系統(tǒng) 以 MCS8051 單片機(jī)為核心構(gòu) 成單片機(jī)系統(tǒng)。 系統(tǒng)方案 確定 隨著 無線串口數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 以及功能電路 的 集成度不斷提高，使得在應(yīng)用無線串口傳輸 技術(shù)時(shí) 不必親自 再去投入大量的時(shí)間設(shè)計(jì)無線電路。其 結(jié)構(gòu)簡單， 使用方便，變化時(shí)也就 只有 0、 1（即通、斷）狀態(tài)，維護(hù)也方便，造價(jià)低。 經(jīng)查找的 串口無線通信模塊有： MDD WIT2，傳輸距離 15 米 ； CRM2400UNC RF 模塊 ，傳輸距離 25； 帶串口 CC1100/CC1101 模塊 傳輸距離大于 200，只 限于外界干擾較少的情況； XL03232AP2 傳輸距離大于 200，抗干擾性能較好； 經(jīng)過 在傳輸距離，抗干擾性能方面的對(duì)比， 采用 了 XL03232AP2。 簡化如 圖 26 所示。調(diào)制的方法有 脈沖寬度調(diào)制（ PWM）和脈沖串之間的時(shí)間間隔來實(shí)現(xiàn) 的 信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制 (PPM)。 該方案 可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸， 近距離 穩(wěn)定度高， 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，維護(hù)也相對(duì)簡單。如何將處理好的 數(shù)據(jù)進(jìn)行 很好地 通信傳輸，對(duì)于 整個(gè)設(shè)計(jì)的影響很大 。 根據(jù)對(duì)上面設(shè)計(jì)系統(tǒng)的分析， 得到本系統(tǒng)信號(hào)處理的大致框圖 如 圖 23 所示： 信號(hào)采集信號(hào)處理信號(hào)發(fā)送信號(hào)接收信號(hào)處理信號(hào)顯示 圖 23 系統(tǒng)信號(hào)流程圖 結(jié)合設(shè)計(jì)要求 ， 上面的思路可以總結(jié)為： 由其中一片處理芯片處理采集信號(hào)，并 通過 數(shù)據(jù)傳輸部分將其傳輸?shù)?系統(tǒng) 接 收端 的另一片芯片 ， 完成解碼顯示 。 通過 對(duì) 方案、器件的比較 ， 得出 了 最終方案。其包括設(shè)計(jì)任務(wù) 的描述，數(shù)據(jù)采集以及 傳輸方案的設(shè)計(jì)及 比較，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 及功能介紹 等，設(shè)計(jì)主要從 兩個(gè)方面來考慮： 硬件 方案 ： 根據(jù)功能需要 設(shè)計(jì)出相應(yīng)的功能電路并論證 其可行性，然后 對(duì)設(shè)計(jì)所使用 的元器件進(jìn)行選型并了解所選用的元器件 特性，確定硬件方案，得出系統(tǒng)原理圖； 軟件方案 ： 根據(jù)所設(shè)計(jì)的芯片外圍電路以及系統(tǒng)要求的功能 去編寫程序， 配合硬件實(shí)現(xiàn)其功能。 課題研究的目的及意義 本課題設(shè)計(jì)的 目的 ：設(shè)計(jì)出 可靠，經(jīng)濟(jì) ，方便，安全 的數(shù) 控軍 用訓(xùn)練靶數(shù)字 系統(tǒng)。 課題研究的內(nèi)容 研究的內(nèi)容可以分為： (1) 軍用 自動(dòng)報(bào)靶 裝置 的 結(jié)構(gòu)其動(dòng)作原理分析。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越迫切希望出現(xiàn)