【正文】 89C2051 MCU through its serial port. And then puter can process the signal. The program of 89C2051 MCU is designed in keil and debugged using keil piler. It is designed to control the data transmission with puter. The designed signal processing system can detect signal effectively. Through the serial data transmission, puter can process the shooting result, such as display, statistics and storage etc. It provide direct and exact shooting result for trainer, so it can increase the efficiency of the shooting training. Key words： laser target shooting； signal amplification； signal encode；serial data transmission 1 引言 目前的射擊打靶訓(xùn)練，基本以實(shí)彈訓(xùn)練為主，國(guó)防開(kāi)支大，危險(xiǎn)系數(shù)高。 激光打靶系統(tǒng)的主要信號(hào)處理過(guò)程包括：信號(hào)的放大、編碼和數(shù)據(jù)傳輸。激光打靶的打靶過(guò)程，由激光槍發(fā)射激光脈沖信號(hào)，光電靶接收激光脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)系列信號(hào)處理過(guò)程最終得到打靶的結(jié)果。 89C2051單片機(jī)的程序，使用 keil 編譯器進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試完成，其主要功能是控制數(shù)據(jù)的串行傳送，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的串口通信。一些發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等都在積極進(jìn)行激光射擊模擬訓(xùn)練器材的研制，并已開(kāi)發(fā)出多種系列產(chǎn)品，其中最突出的是美國(guó)的“米勒斯”系列，它可模擬 36種武器，性能好、準(zhǔn)確而且逼真，大大推動(dòng)了部隊(duì)的訓(xùn)練工作。如 圖 21 所示，當(dāng)射手瞄準(zhǔn)完畢扣動(dòng)扳機(jī)時(shí)，半導(dǎo)體激光器會(huì)發(fā)出激光脈沖，射向目標(biāo)上的光電探測(cè)器，如果擊中目標(biāo)，則激光脈沖被光電探測(cè)器接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)電路處理能識(shí)別射擊的彈著點(diǎn)，信號(hào)經(jīng)處理編碼后傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。同時(shí)，通過(guò)與電子技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步提高激光模擬的自動(dòng)化、智能化水平。 主要技術(shù)指標(biāo) （ 1）激光脈寬： 大于 1ms （ 2）激光脈沖響應(yīng)幅度：約 10 mv （ 3）打靶距離： 30 米 （ 4） 串行輸出幀格式： 射擊次數(shù) ＋ 所擊中的光電探測(cè)器的編號(hào) 3 總體設(shè)計(jì) 激光打靶系統(tǒng)是一種集光、電于一體的系統(tǒng)，其工作原理是激光槍發(fā)出的激光束，打到光電傳感器上，經(jīng)光電傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后由單片機(jī)發(fā)送到計(jì)算機(jī)的串行口，然后在計(jì)算機(jī)上完成成績(jī)顯示、查詢(xún)和保存等功能。 若信號(hào)擊中兩塊或四塊探測(cè)器的交界，則只取其中一塊為有效，記為有效的探測(cè)器滿(mǎn)足以下條件： （ 1）環(huán)數(shù)高； （ 2）偏離方向?yàn)樾毕颍ɡ纾荷虾陀疑蟽煞较?，選擇右上）。 其他說(shuō)明 系統(tǒng)分為硬件部分和軟件部分。 通過(guò)測(cè)試，得到光電探測(cè) 器對(duì)的激光脈沖的響應(yīng)幅度典型值約為 5mv，若激光擊中在兩塊或多塊探測(cè)器邊界處，則任何一塊光電探測(cè)器的響應(yīng)幅度會(huì)減少，因此所檢測(cè)的脈沖幅度范圍大約是 3～ 5mv。信號(hào)經(jīng)隔直流 電容 C1 從第一級(jí)放大器的正端“＋”輸入，經(jīng)過(guò)放大后輸出，再經(jīng)過(guò)級(jí)間耦合電容 C2 輸入第二級(jí)放大器的正端。由于背景光線(xiàn)是持續(xù)信號(hào)，其響應(yīng)主要是直流量，在第一級(jí)放大器輸入端的前面設(shè)計(jì)接入一個(gè) 1uf電容 C1 起到隔離直流作用，能起到很好的效果。如 圖 44。待編碼的 8 條輸入線(xiàn) 07 ~II 采用 8 中取 1 碼，邏輯 0有效，編碼后的輸出 012 AAA 用反碼表示。而 406 線(xiàn)優(yōu)先編碼器的低三位輸出 2A 、 1A 、 0A 與前 5 片 74HC148 的輸出端一致。 單片機(jī)及外圍電路圖 （ 圖 48） 圖 48 2051單片機(jī)及其外圍電路圖 電路原理 （ 1）編碼器的輸出通過(guò) 2051 P1 口的低 6 位（高 2 位接地為邏輯 0）輸入。 這樣，同一個(gè)開(kāi)關(guān)既控制單片機(jī)的中斷，又同時(shí)控制激光槍的發(fā)射，從而達(dá)到打靶和信號(hào)采集傳送這兩個(gè)“動(dòng)作”的同步化。 一片 MAX232CPE 芯片可完成 2 路 TTL/CMOS ～ RS232 的電平轉(zhuǎn)換和 2 路RS232 ～ TTL/CMOS 的電平轉(zhuǎn)換。同時(shí)具有完善的調(diào)試功能。 電路劃分 為方便焊接與調(diào)試，把電路劃分為兩大塊： （ 1）探測(cè)器接收，放大電路和整形電路為一塊電路板； （ 2）編碼器、 2051 單片機(jī)和控制開(kāi)關(guān)為一塊電路板； 焊接 焊接前應(yīng)熟悉各芯片的引腳，焊接時(shí)參照電路圖，仔細(xì)地連接引腳。通常的消顫方法有兩種：硬消顫和軟消顫。通過(guò)實(shí)際工程的設(shè)計(jì)也使我了解到書(shū)本知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用的差別。 ????? 參考文獻(xiàn) [1] 劉伯來(lái) ， 宋作本 ， 徐忠瑞 .激光模擬射擊訓(xùn)練器械及其射擊精度的檢定方法 [J].山東體育科技， （ 4）： 1719. [2] 任宏巖，戴炳明 .一種新型激光射擊訓(xùn)練模擬靶的設(shè)計(jì) [J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào) ,1997， 37（增 2）： 186187. [3] 戴炳明 ,任宏巖 ,張雛 .智能型光電打靶模擬訓(xùn)練系統(tǒng) [J].半導(dǎo)體光電 ,:196197. [4] 黃德修 ,劉雪峰 .半導(dǎo)體激光器及其應(yīng)用 [M].北京： 國(guó)防工業(yè)出版社 ,1999:127. [5] Jia Yi Liang, . “ An optical photodetector using a distributed amplifier and PIN photodiode bination” [J]. IEEE MTTS Microwave Symposium Digest, 1994, (2):11011104. [6] A. Goetzberger, C. Hebling.“Photovoltaic Materials, past, present, future” [J] . Solar Energy Materials and Solar Cells, 20xx, (62):119. [7] 高稚允 ,高岳 .光電檢測(cè)技術(shù) [M].北京： 國(guó)防工業(yè)出版社 ,1995:172212. [8] 江月松 .光電技術(shù)與實(shí)驗(yàn) [M].北京： 北京理工大學(xué)出版社 ,20xx:119152. [9] .集成運(yùn)算放大器應(yīng)用手冊(cè) [M].北京： 世界圖書(shū)出版公司 ,1990:372. [10] 謝嘉奎等 .電子線(xiàn)路 [M].北京： 高等教育出版社 ,1999:321323. [11] 龔之春 .數(shù)字電路 [M].成都： 電子科技大學(xué)出版 ,1999:123127. [12] 李廣弟 .單片機(jī)基礎(chǔ) [M].北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 ,1994:628. 附錄 ????? 。 致謝 在這 幾個(gè) 月的時(shí)間里，從對(duì)課題的理解，方案的設(shè)計(jì)，到電路的制作，再到