基于AT89S52单片机的无线光电靶控制器的设计

无线接收利用中断完成。每次接收到一个有效的命令，就会将命令保存在一个指定地址，然后建立一个标志位，通知主程序。主程序根据命令内容，调用相应的子程序，完成命令要求的任务。中断服务程序框图略。
4．2 数据处理程序
数据处理程序的功能是根据读取的光敏检测数据，计算出激光击中的位置。
由于民用激光器的光斑直径有的比较大，有的比较小。在几十米的距离上，一般光斑直径在10～30 mm。激光照射靶标，往往是同时照射几个光敏元件，该程序就是要确定光斑的中心位置。
对照图3，假设光斑中心在10环，可能被照射光敏元件只有10环的，也可能还有9环的4个，还有可能8环的8个也被照射等。要确定10环，除了10环的光敏元件被照射，还有9环、8环、7环可能被照射，并且全环都被照射，否则不能确定10环。
10环以外的其他环数的确定，需要根据光斑照射到的环数和区数来确定。环号，就是10，9，8，7，6环；环数就是光斑照射到的环有几个，比如光斑照射到9，8，7环，环数就是3。区号和区数：正上方为1区，右上方为2区，按照顺时针方向分为8个区，编号为1～8号区；光斑照射到3，4，5，6区，则区数为4。
中心环号计算：首先要根据所有照射到的环号计算出环数，然后计算出中心环号。最大环号减去环数除以2取整，这就是光斑中心的环号。取整的目的是小数的环数不好显示。如果用数码显示则可以保留小数。
中心区号计算：根据所照射的所有区号计算出区数，再计算出中间区号，就是光斑的中心区号。这里有一个问题：当被照射的区号是7，8，1，2，3的时候，要把最大区号确定为11，最小区号确定为7，再计算出区数和中心区号。如果计算的中心区号大于8则减去8才是真正结果。以区号是7，8，1，2，3为例：区数=11-7+1=5，5／2=2．5，2．5取整=2，最大区号减去区数的一半取整，即11-2=9，由于9大于8，要减去8，即9-8=1，这就是中心区号，即偏上方。
中心环号和区号确定，数据处理完毕。
图5是8个区的区号计算子程序框图，其他子程序略。

从图5中可以看出，如果原始数据的最大区号不是8，那就直接计算中心区号。如果原始数据的最大区号是8，就要判断1区是否有被激光照射，如果没有，那就直接计算中心区号。如果1区有激光照射，最大区号要加1，然后还要判断2区，依此类推，直到没有照射，最大区号确定。这里判断到6区，已经留有余地，实际上不大可能出现这种情况(参照图3分析)。第一次计算的中心区号，还要判断其值是否大于8，如果大于8还要减1，得到最终的结果。
5 光电靶控制器的程序设计
光电靶控制器的程序主要由开机自检，操作命令的接收和执行，无线数据信号的接收和显示，声音的播放控制等几个部分组成，其主程序的框图如图6所示。

从图6可以看出，主程序开机自检之后，进入主循环。在主循环中，除了按照各种标志位来控制LED的显示和语音播放之外，就是检查按键，一旦有键盘命令，立即启动无线发送模块进行发送。这几个键盘命令都是针对光电靶的命令，内灯命令和外灯命令是对光电靶的夜间指示灯的控制命令，击发命令和重发命令解释如下：
击发命令 在操炮手瞄准靶标踩下开炮开关时，接通激光器电源发出激光，并同时产生一个信号给光电靶控制器的单片机，由单片机通过无线信号传送给光电靶。光电靶接收到击发命令，开始对光敏元件进行扫描，得到原始数据。在对扫描的数据处理之后得到激光光斑中心位置的信息，就是环号和区号。光电靶将此环号和区号通过无线模块发送回光电靶控制器。光电靶控制器据此控制LED的显示和语音播放。
重发命令 这个命令是要光电靶将上次击发产生的信息重新发送一次，以便核对。
数据的接收每当无线模块接收到一次有效的信号，就会申请一次中断。在中断服务程序中读取接收的数据，并保存在一个指定的地址里，以便主程序处理。数据的内容是激光光斑中心的环号和区号。中断服务程序的框图如图7所示。

6 结语
利用参考光和比较器进行模数转换，电路简单可靠，速度快。光敏元件圆环状排列，可以充分利用元件。利用单片机的程序处理可以很容易得到光斑的中心位置。经中国人民解放军高炮某部使用效果很好，达到了设计要求，解决了动态靶瞄准的训练问题。而且光电靶重量轻、移动方便，很适合各种野外训练需要。如果将激光器安装在其他枪械上，还可以用在步兵的射击训练上。现在正在改进，准备添加射击成绩统计功能，在光电靶控制器上加一个数码显示器，实时显示射击次数、总环数等，同时还可以与上位机联网，便于数据的储存和管理。