【正文】 f和 dp，分別和同名管腳相連。 N 個 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 控制信號 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 定時器 0 輸入 T1 定時器 1 輸入 WR 寫存儲器 信號 RD 讀存儲器信號 若要各位 LED 能夠顯示出與本位相應的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時刻，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閉狀態(tài)，同時，段選線上輸出相應位要顯示字符的段碼。這個標準對串行通信接口的有關問題，如信號線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。因此，為了能夠同計算機接口或終端的 TTL 器件連接，必須在 EIARS232C 與 TTL 電路之間進行電平和邏輯關系的變換。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 傳輸距離 為 20xx米 ， 其端口定義如表 。 它的 工作電壓： 5V。 對于其天線不僅要 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 TTL,RS232 需設置 4 RXD 模塊數(shù)據(jù)輸入 TTL 默認 TTL,RS232 需設置 5 SET 參數(shù)設置使能 TTL 參數(shù)設置時為低電平，使用時懸空 6 GND 地 GND 7 Sleep 休眠使能 TTL 休眠時為高電平，工作時為低電平 其應用的時候需要注意的問題有： ? 使用 串口 與 XL01232AP2 模塊對應的 TXD 和 RXD 管腳 相連接，目的是利用單片機的 串口 來調節(jié)控制整個系統(tǒng)并且給軟件設計中寫 串口程序 帶來方便； 需要注意的是 VCC， GND 應該分別與單片機的電源和地相連，這其中應 用到一個信號接地的知識，如果不這樣處理，那么對于串口這個電路來講 ，將會得到設計時預想不到的結果 。在電池扣端供電范圍是 7V－ 9V。在參數(shù)配置時 PC 端必須使用標準的 RS232 接口及連接線，不能使用 USB 轉 232 連接線。 表 RF 速率與靈敏度對應關系 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 大的關系， 表 是 RF 速率與靈敏度關系。 波特率計算的公式為： 第 18頁 共 66頁 波特率 =(2SMOD/64)*（ T1 溢 出率） 本設計若采用 使用晶振頻率為 ， 按照上面公式計算， 不加倍 SMOD=0， 波特率為 9600bit/s 時 ， 初始值 TH1=0xfd,TL1=0xfd。 單片機與模塊之間的通信 其包括單片機間的串口通信以及單片機與 PC 機之間的串口通信。 8051 單片機通過引腳 RXD 和引腳 TXD 與外界通訊。 第 19頁 共 66頁 4 軍用 訓練 靶數(shù)字系統(tǒng) 軟件部分 本章主要介紹主控程序的設計以及 PC 機 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、界面復位處理等 。 其主要處理的問題有：靶面擊中準確 判斷的操作、靶面擊中情況編碼處理、波特率設置問題、數(shù)據(jù)顯示碼生成處理等。它們有相同名字和地址空間，但不會出現(xiàn)沖突，因為它們兩個一個只能被 CPU 讀出數(shù)據(jù)，一個只能被 CPU 寫入數(shù) 據(jù) [1]。 8051 單片機的通訊方式有兩種：并行通訊 :數(shù)據(jù)的各位同時發(fā)送或接收。若使用晶振為 12M 則誤差為 %，加倍時誤差為 %，采用 12M 兩種方式都存在誤差，故最后采用 的晶震。 當串口速率小于 RF 速率 60％時，最大的發(fā)送數(shù)據(jù)包為 160B。 設計 的時候必須選擇自己需要的頻段范圍。此時， XL03232AP2 模塊在參數(shù)配置狀態(tài)中。 其與單片 機連接的接線圖如圖 312 所示。 上面 參數(shù)表明， 該模塊對于本系統(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 切換時間短：收 → 發(fā)的時間為 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 個信號。目前較為廣泛地使用集成電路轉換器件， MAX232 芯片可完成 TTL←→ EIA 雙向電平轉換，本系統(tǒng)中由于要進行片機和電腦之間的通信 ，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 計算機串口 接口 說明 本設計使用的是 RS232C 串行通信接口標準。段選線控制顯示字符的字型，而位選線為各個 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 口對應引腳用于控制信號時的情況如表 所示。其中， P0 口是地址 /數(shù)據(jù)復合總線，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，它們都是 8 位并行端口。同時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：實際設計該電路時如發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示較暗，可以對其加上拉電阻 1k，這樣便能很好得解決該問題。 顯示電路 設計 本 設計中使用 — 控制 共陰 數(shù)碼管的動態(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。當單片機已在運行當中時，按下復位鍵后電容被短接，之后再 松開 按鍵 ，也能使 RST 為一段時間的高電平，從而實現(xiàn)開關復位的操作 ， 并且在單片機運行期間，用開關操作也能使 單片機復位 。 復位操作通常有兩種基本形式：上電復位和上電或開關復位。 在本系統(tǒng)設計中還兼有 顯示的數(shù)據(jù)清零 的功能 ，便于重新計數(shù)顯示。由于通信模塊對電源的質量要求比較高，故 在使用 USB 接口的時候要加去耦電容，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 設計 本次設計中應用的電源為 +5V 直流 源。 由于十環(huán)信息不存在多方位，所以對其進行特殊處理，詳細請參看附錄 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 設計 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 靶面結構編 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。 硬件設計 用到的知識主要有：模擬電子技術、數(shù)字電子技術、單片機 編程技術 、 串口通信技術 等 。 系統(tǒng)設計中 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)都是通過這個通道來實現(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 信號采集原理圖 圖 29 信號采集接線圖 (3) 顯示模塊 此模塊分為數(shù)碼管顯示以及電腦界面顯示。每個按鍵被 編排上 一個 ID， 子彈每次擊中的時候就能很好地區(qū)分是哪個部位被擊中。 系統(tǒng)各個模塊功能 描述 (1) 采集信號模塊 采集信號模塊，本設 計采用按鍵來模擬被切割后的靶環(huán) 。為了保證整個系統(tǒng)可靠的運行，設計中必須明確四 大部分的實際聯(lián)系：以單片機為中心，其他各大模塊一一展開。 軍用訓練靶 數(shù)字系統(tǒng) 結構 軍用訓練靶數(shù)字 系統(tǒng) 以 MCS8051 單片機為核心構 成單片機系統(tǒng)。 系統(tǒng)方案 確定 隨著 無線串口數(shù)據(jù)傳輸技術 以及功能電路 的 集成度不斷提高，使得在應用無線串口傳輸 技術時 不必親自 再去投入大量的時間設計無線電路。其 結構簡單， 使用方便，變化時也就 只有 0、 1（即通、斷）狀態(tài)，維護也方便，造價低。 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比， 采用 了 XL03232AP2。 簡化如 圖 26 所示。調制的方法有 脈沖寬度調制（ PWM）和脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn) 的 信號調制的脈時調制 (PPM)。 該方案 可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸， 近距離 穩(wěn)定度高， 系統(tǒng)結構簡單，操作方便，維護也相對簡單。如何將處理好的 數(shù)據(jù)進行 很好地 通信傳輸，對于 整個設計的影響很大 。 根據(jù)對上面設計系統(tǒng)的分析， 得到本系統(tǒng)信號處理的大致框圖 如 圖 23 所示： 信號采集信號處理信號發(fā)送信號接收信號處理信號顯示 圖 23 系統(tǒng)信號流程圖 結合設計要求 ， 上面的思路可以總結為： 由其中一片處理芯片處理采集信號，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 方案、器件的比較 ， 得出 了 最終方案。其包括設計任務 的描述，數(shù)據(jù)采集以及 傳輸方案的設計及 比較，系統(tǒng)的結構 及功能介紹 等，設計主要從 兩個方面來考慮： 硬件 方案 ： 根據(jù)功能需要 設計出相應的功能電路并論證 其可行性，然后 對設計所使用 的元器件進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)所設計的芯片外圍電路以及系統(tǒng)要求的功能 去編寫程序， 配合硬件實現(xiàn)其功能。 課題研究的目的及意義 本課題設計的 目的 ：設計出 可靠，經(jīng)濟 ，方便，安全 的數(shù) 控軍 用訓練靶數(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 自動報靶 裝置 的 結構其動作原理分析。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，越來越迫切希望出現(xiàn)