大学生军事训练户外模拟激光打靶系统的制作方法

本实用新型涉及一种打靶系统，具体涉及一种大学生军事训练户外模拟激光打靶系统，属于激光打靶系统技术领域。

背景技术：

现有的打靶系统标配四个靶位，成本较高，靶箱和电脑需要视频线和12v电源线连接，靶箱体积较大，户外需要建设防水防风的靶房，基建设施需投入资金，固定后靶箱不可随便移动，安装和后期维护相对麻烦，传统的接收靶的设计是将光电探测器均匀的分布在靶面上，原则是不出现盲区。这样的靶面设计容易受到背景光的影响和干扰。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供大学生军事训练户外模拟激光打靶系统，以解决传统靶箱体积较大，固定后靶箱不可随便移动，靶面设计容易受到背景光的影响和干扰的问题。

大学生军事训练户外模拟激光打靶系统包括针筒，包括激光发射模块、激光接收模块、比较模块、主控模块、显示模块和发声模块；

所述激光接收模块用于接收激光发射模块发出的激光信号，激光接收模块的输出端与与比较模块的输入端相连接，比较模块的输出端与主控模块的输入端相连接，主控模块的输出端分别与显示模块和发声模块相连接。

优选的：激光发射模块包括激光枪，激光枪内设有激光器和驱动电路。

优选的：激光接收模块包括接收靶，接收靶的底面为光敏二极管分布板，光敏二极管分布板上设有光纤束分布层，光纤束分布层上设有靶面表层。

优选的：光敏二极管分布板上设有多个光电二极管，多个光电二极管由内向外呈环形分布；光纤束分布层上均布有多个光纤束；靶面表层上设有与光电二极管环数相对应的靶环，光电二极管通过光纤束接收来自激光器发出的激光脉冲信号。

优选的：比较模块为比较放大电路。

优选的：主控模块为单片机。

优选的：显示模块为led显示屏。

优选的：发生模块为发声电路。

本实用新型与现有产品相比具有以下效果：

本实用新型采用光电传感器，使其均匀的分布在靶面上，同时我们利用光纤束只有有限的入射角的特点，将光纤束做为光信号与光电二极管传播信息的通道，这样一来能很好的抑制背景光的干扰和散漫光的影响，提高系统的抗干扰能力。这样一来使得激光接收靶结构就更简单，重量更轻，适应性更强，制作成本更低。而且激光发射模块的通用性可以适配各种轻武器，能够满足多种武器的射击训练要求。整套系统各部分拆解后可放入行运箱中，可根据训练要求随时组装随时施训。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是接受靶的结构示意图；

图3是靶面表层的结构示意图；

图4是光纤束分布层的结构示意图；

图5是光敏二极管分布板的结构示意图；

图6是系统运行流程图；

图7是系统电路图；

图8是比较放大电路图；

图9是发生电路mp3主控ic电路图；

图10是发生电路公放电路图；

图11是发生电路spilash电路图；

图12是发生电路usb电路图；

图13是发生电路模块引脚电路图。

图中：1-靶面表层、2-光纤束分布层、3-光敏二极管分布板、4-光纤束、5-光电二极管。

具体实施方式

下面根据附图详细阐述本实用新型优选的实施方式。

结合图1-图7所示，本实施例公开的大学生军事训练户外模拟激光打靶系统，包括激光发射模块、激光接收模块、比较模块、主控模块、显示模块和发声模块；

所述激光接收模块用于接收激光发射模块发出的激光信号，激光接收模块的输出端与与比较模块的输入端相连接，比较模块的输出端与主控模块的输入端相连接，主控模块的输出端分别与显示模块和发声模块相连接。

进一步：激光发射模块包括激光枪，激光枪内设有激光器和驱动电路，激光枪作为整个系统的发射部分，它是由普通的枪改制而成的。枪的扳机可以看成

是发射部分的开关，激光器和驱动电路安装在枪管里。当按下扳机时将触发激光器及驱动电路使激光发射。

根据设计要求我们采用gaas半导体激光器fg650，它具有体积小、重量轻、耗电省、亮度高等特点。其工作波长为650nm，工作电压为3～12v，工作温度为-100c～400c，其平均输出功率为70mw。

进一步：激光接收模块包括接收靶，接收靶的底面为光敏二极管分布板3，光敏二极管分布板3上设有光纤束分布层2，光纤束分布层2上设有靶面表层1；接收靶是整个打靶系统的关键环节，以往传统的接收靶的设计是将光电探测器均匀的分布在靶面上，原则是不出现盲区。这样的靶面设计容易受到背景光的影响和干扰，为了解决这个问题我们对靶面进行了改进。我们将光纤束置于光电二极管上，将光纤束做为光信号与光电二极管传播信息的通道。由于光纤束只有有限的入射角的特点，能很好的抑制背景光的干扰和散漫光的影响，提高系统的抗干扰能力。将光电二极管和光纤束覆盖整个靶面用来检测激光脉冲信号，并将光信号转变成电信号，再将电信号经过电路的放大整流滤波，最后将信号送到单片机进行处理。靶面采用模块式结构，我们把整个靶面分为上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个区域，五个环数一共30个区域。

进一步：光敏二极管分布板3上设有多个光电二极管5，多个光电二极管5由内向外呈环形分布；光纤束分布层2上均布有多个光纤束4；靶面表层1上设有与光电二极管5环数相对应的靶环，光电二极管5通过光纤束4接收来自激光器发出的激光脉冲信号。

进一步：比较模块为比较放大电路，在接收靶中从探测器出来的信号十分微弱只有零点几毫伏，因此只有将它放大才能将信号检测出来，该系统我们选择lm393作为转换转换器件。经过整流电路后得到正向脉冲直流信号，以通过调节rp1使π型滤波电路的输出电压达到5v左右，以满足送到单片机的电压。

进一步：主控模块为单片机，该电路的控制是由单片机构成的，当然单片机分很多的类型，我们主要采用stc系列的单片机，该单片机占据大部分主流市场。stc系列单片机是美国stc公司最新推出的一种新型51内核的单片机。片内含有flash程序存储器、sram、uart、spi、a\d、pwm等模块。该器件的基本功能与普通的51单片机完全兼容。

进一步：显示模块为led显示屏，显示电路分为led和lcd，但是lcd与led是两种不同的显示技术，lcd是由液态晶体组成的显示屏，而led则是由发光二极管组成的显示屏。该电路用led数码管显示即可。led数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据led数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。根据该设计不需要多位数码管显示，该设计的i/o够用。所以我们选择静态显示。

进一步：发生模块为发声电路，打靶的成绩实时的送进显示器进行显示，在打靶的同时进行语音报靶，本设计采用jq8900-16p语音模块，该模块集成了一个16位的mcu，以及一个专门针对音频解码的adsp，采用硬解码的方式，更加保证了系统的稳定性和音质。而且该模块可以驱动7个声音，完全满足该系统的需要。

激光经激光枪发射后到达靶面，经过光电二极管、比较放大电路、整流电路等将信号传到单片机。传感器接收的模拟信号经过调理电路后被送到模拟开关阵列，每一路检测的信号经模拟开关阵列送往单片机，单片机在检测到信号后在做进一步的处理，处理后的结果通过数码管将射击环数进行显示，同时驱动声音模块语音报靶。

单片机的使用除了硬件，同样也要软件的使用，keil是目前最流行开发mcs-51系列单片机的软件。keilc51汇编，plm语言和c语言的程序设计，界面友好。keil是美国keilsoftware公司出品的单片机c语言开发系统。用过汇编语言后再使用c语言来开发，体会更加深刻keilc51软件提供丰富的库，与汇编相比，c语言在功能上，结构上，可读性，可维护性上有明显的优势，因而易学易用函数和功能强大的集成开发调试工具，编译后生产的汇编代码，keilc51de生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。