激光自动报靶电路

激光自动报靶电路,Laser game machine

实弹射击之前，要进行大量的瞄靶练习，瞄得准确与否，要靠教练仔细地检查。为此，笔者制作了一套激光自动报靶系统。在练习者的枪上安装激光发射器，同时对靶面进行改造，其上布满光敏二极管构成的点阵，发出的激光射到靶面的光敏管上，经光电转换电路变为电信号，并由无线发射电路发送出去，接收端的无线接收电路收到信号后，根据信号对应的二进制数值换算成射手的成绩并显示出来。

具体电路如下：图1为光电转换电路：将运算放大器用作比较器，只要有激光照到光敏管上，光敏管电阻变小，运放V-电位低于V+电位，故输出端为高电平。对于50cmx50cm的胸环靶，为保证激光光斑射到靶上，并落到一光敏管上，应根据光斑大小布置两光敏管的距离，同时考虑报靶的精度小于光敏管的密度，可将多个光敏管作为一个报靶信号点，如图1：

D01，D02两光敏管对应实际靶上的不同点，不管激光射到D01或D02，输出端均为高电平。但作为显示成绩它们是同一信号点。

通过实验，设计时靶面报靶信号区分点为16×16的点阵，分别引出16行，16列信号。图中Xl为第一行信号，D1～D16、R4等组成16输入或门（各二极管前由运放构成的电路相同），只要此行有一个光敏管被激光射中，Xl为高电平，依此对应引出其他行与列的信号。同时，为减少需传输的信号，再将行与列信号引入16：4的编码器（如图2所示）。16：4，的编码器可由4个8输入或门4078实现或采用GAL门定制。故靶中送出的信号共8位（恰好一个字节）。根据该字节的值便可判断击中点的位置（环数与偏向）。

图2是发射电路，该电路的核心芯片为UM3758-108A，它是一块收发两用单片编解码集成芯片，引脚T/R接高电平为编码发送，接低电平为接收译码{《电子报》04年39期十四版肴较详细的介绍}。选用它是因为其恰好有8位数据线，可一次完成编码传送，数据经。UM3758并一串转换后再由无线发射模块NDR315发射出去。为降低功耗，当未发射激光或未打中靶时，无线发射模块无电不工作，故将编码后的4行（或列）信号送入一4输入或门，只要击中靶画，行或列均至少有一位为高电平（第一行，第一歹U不设光敏管），或门的输出端就为高电平，使三极管9013饱和导通，无线发射模块得电工作。

接收电路如图3所示，CJS-R01A为无线接收模块，UM3758-108A的T/R为低电平，工作于接收模式，将CJS-R01A收到的串行数据译码还原为8位并行数据，送入单片机处理，由单片机转化成显示数据送出去显示。

简单的显示系统可采用9个LED数码管（如图4所示）。击中10环区域中间的LED显示“A”。击中10环以外，由其余8个LED中的一个显示，LED的位置用于区分击中点偏上、偏下、偏左、偏右、偏左上、偏右上、偏左下、偏右下。

可选用单片机的P2端口经非门控制9个LED的段选码，P3.0作为中间LED的位选信号，P3.1-P3.3，P3.4经3-8译码器形成其余8个LED的位选信号（图中未画出）。

软件编程时，主要解决的问题在于如何把靶中送出的8位数据转换为显示数据。由于此两者间无函数关系，故先构造一表格，表格共256项，分别为00H～FFH所对应的段选码（一字节）、位选码（一字节）。然后用查表的方法实现数据的转换输出，驱动显示。

若要更直观地显示击中点，还可选用点阵式液晶显示屏。

整个系统非常简洁，模块化设计易于调试。要注意的是靶上光电转换电路的安装调试，因光敏管数量比较多，为节约成本，四个信号点做在一个印刷电路板上，再逐一串接起来。为抗自然光干扰，光敏管凹入靶内一点。另外，实际电路设计时，应注意电阻R3的选择，其值决定了灵敏度与抗干扰性。当并接的光敏管增多时，应减少R3的值（图1）。