基于单片机控制的自动报靶系统设计毕业设计

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基于单片机控制的自动报靶系统设计

基于单片机控制的自动报靶系统设计

1 引言1.1 课题研究背景及发展方向在军队射击训练和各种体育射击比赛中,示靶、检靶、报靶和成绩的记录统计,是训练和比赛过程中的主要保障工作。

目前,这些保障工作大部分还是依靠人工来完成的。

人工报靶有着工作量大、效率低、安全性差的特点。

想要提高射击比赛或训练中报靶的效率,最主要是要解决自动报靶的问题[1]。

因此,设计制作并采用安全有效的自动报靶系统具有重要的现实意义也是迫切的现实需求。

当今较为先进的报靶系统包括光电坐标靶、图像处理坐标靶、CCD线阵靶、声电坐标靶、光纤编码坐标靶刚、双电极短路坐标靶等[2][3]。

但以上这些方法也存在着各自的不足:有的技术过于复杂、有的不能用于野外实弹射击报靶、有的成本过高、有的着弹实报率较低、不适用于连发射击训练等缺点。

目前应用较多的还有红外光电定位测试、基于图像处理模板匹配法、基于声电坐标定位法、基于光纤编码定位法、广义Hough变换法(基于图像处理)、面阵CCD 精度靶等报靶系统,都是较有效的测试方法[3]。

近年来发展起来一种新型智能自动报靶系统,与传统的实弹射击准备工序繁琐且隐藏着极大的安全隐患比较,利用这种报靶系统开展的训练将会更安全高效。

这一智能自动报靶系统由主机、从机、靶面传感器三部分构成。

具有可对射击过程全程监控,并作数据处理、自动统计以及查询成绩等功能,还可对射手存在的问题作出分析,极大地提高了训练效率[4]。

可以预见,这种新型智能自动报靶系统将会在不远的将来取代传统自动报靶系统并向更加智能化、自动化、数字化方向发展,它将可能成为未来研制报靶系统的新趋势。

1.2 基于激光坐标定位法实现的自动报靶系统简介激光坐标定位法在一些资料中也称为光电坐标定位法,光电靶是由X、Y两个方向上的激光网络构成,如图l 所示。

图1.1 光电靶将普通靶纸置于激光网络之前并与之同轴,当子弹打破靶纸,并穿越激光网络时,会阻断相应位置处X和Y两个方向上的各一路激光,从而使接收装置(光敏管)开关状态发生变化[5][6]。

基于51单片机的靶机自动控制系统

基于51单片机的靶机自动控制系统

·16· 2009 年第 5 期
张明洋:基于 51 单片机的靶机自动控制系统
率 (即 数 据 传 输 的 速 率 ): 单 位 时 间 内 传 输 的 位 信 息量。 在通信过程中采用相同的传输速率,即通信 双方都应采用同样的传输波特率, 这是确保通信 成功的重要条件之一。 系统波特率: 一个码宽为 600 μs,即波特率=1 / 600 μs=1.667 kbps。
图 2 为电源电路原理。 图 2 中,系统电源由交 流 220 V 市电经变压器整流滤波后由三端温压集 成块 7815 稳压后一路直接再经 7812 和 7805 稳压 后,提供系统所需的电源,另一路通过蓄电池进行 充电, 实现直流供电, 以适应室外训练的环境要 求。 电路中设有电池欠压、电压过冲的检测控制电 路,防止电路电压过放、过冲造成蓄电池的损坏。
收稿日期: 2009-07-01 作者简介: 张明洋(1981-),男,福建惠安人,讲师,工程硕士,从事电子与通信、视频处理等方面的研究。
·14· 2009 年第 5 期
张明洋:基于 51 单片机的靶机自动控制系统
RS232 接口
发/收
主 机
显示
键盘
发/收 执行机构
分 Байду номын сангаас 1# 精确检靶
发/收 精确检靶
参考文献:
[1] 张育钊. 射击训练自动控制系统[J]. 华侨大学学报(自 然 科 学 版 ) ,2002(2) :93-97.
[2] 孙 育 才. MCS-51 系 列 单 片 微 型 计 算 机 及 其 应 用 [M]. 南 京 : 东 南 大 学 出 版 社 ,2002.
[3] 杨 子 宁. 光 电 自 动 报 耙 系 统 的 设 计 与 实 现[J]. 科 学 技 术 与 工 程 ,2007 (1 ) :104-106.

基于AVR 单片机的自动对靶喷雾控制系统设计

基于AVR 单片机的自动对靶喷雾控制系统设计

基于AVR 单片机的自动对靶喷雾控制系统设计吴泽礻韦1,何雄奎2*,肖健1,宋晓光1(1.中国农业大学工学院,北京100083;2.中国农业大学理学院,北京100094)摘要 设计以A T m eg a16单片机为核心的自动对靶控制系统。

该系统利用P C 机作为上位机,控制摄像头定时摄取图像,利用2g -r-b 颜色特征分割该彩色图像,当绿色颜色分量大于预设阀值时,便判定摄像头下有靶标,用P C 机的串口通信系统发送指令到单片机,延迟预设的时间后,控制执行机构进行喷雾,实现自动对靶喷雾,并且可以设定延迟时间,从而实现在不同行走速度下的自动对靶喷雾。

关键词 自动对靶;A VR ;串口通信;颜色分割中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)22-07017-02D e s ig n o f A u tom a t ic T a rg e t D e te c t in g Sp ray e r C on tro l S y s temB a s ed o n A VR M CU W U Ze -y i e t a l (C o llege o fE n g in ee r in g ,C h in a A g ricu ltu ra l U n ive rsity ,B e ijin g 100083)A b s tra c t T h e au tom a tic ta rge t de tection based on A T m ega 16w as des ign ed.T h e spe cia l M CUrece iv ed th e o rde rs fromPC,w h ich con tro lled d ig ita l cam e ra sh oo t ph o to by a fixed in te rva l .T h enth e i m age s w ere sen t to th e co m pu ter ,an d segm en ted by co lo r fea tu re o f 2g -r -b.T h e ta rg e t w as u nde r th e cam e ra ,w h enth e g reen co lo r com pon en t o f th e i m age w a s lage r th anth e th re sh o ld va l u e th a t w as se t abov e.T h enth e P Ctran s fe rred th e o rde r to th e M CU by se ria l com m un ica tion ,con tro lled actu a to r to sp ray a s th e de la y ti m e de sign ed ,re a lizin g th e au to m a tic ta rg e t de tectin g sp ray.I t w a s ava ilab le to se t de-lay ti m e ,w h ich cou ld rea lize sp ra y in g in au tom a tic targ e t de te ction a t d iffe ren t speeds.K e y w o rd s A u tom a tic ta rge t de tection;A VR ;S er ia l com m u n ica tion;C o lo r segm en ta tion目前,我国农药生产技术处于国际先进水平,而植保机械和农药使用技术严重落后的现状与我国高速发展的农药水平极不相称。

基于单片机的防盗报警系统设计毕业设计(论文)

基于单片机的防盗报警系统设计毕业设计(论文)

辽宁科技大学本科生毕业设计(论文)毕业设计(论文)(本科生)基于单片机的防盗报警系统的设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

本科毕业设计论文--基于单片机控制的自动报靶系统设计

本科毕业设计论文--基于单片机控制的自动报靶系统设计

目录1 引言 (1)1.1 自动报靶国内研究状况 (1)1.1.1 基于图像处理技术的自动报靶系统 (1)1.1.2 基于CCD线阵实现的自动报靶系统 (2)1. 2 各类自动报靶系统利弊分析 (3)1.3 本设计选取方案——激光坐标定位法 (3)2 基于激光坐标定位法的自动报靶系统设计 (5)2.1 光电靶的设计 (6)2.1.1 激光网格的设计 (6)2.1.2 激光发射电路的设计 (7)2.1.3 激光接收电路的设计 (8)2.1.4 数据采集电路的设计 (9)2.2 单片机最小系统 (11)2.2.1 AT89S52单片机简介 (11)2.2.2 单片机最小系统 (12)2.3 无线收发模块 (12)2.3.1 nRF24L01概述 (13)2.3.2 引脚功能及描述 (14)2.3.3 工作模式 (15)2.3.4 工作原理 (15)2.3.5 配置字 (16)2.4 液晶显示模块 (16)2.5 RS232通信模块 (18)2.5.1 RS232通信简介 (18)2.5.2 RS232通信模块 (20)2.6 声音提示模块 (21)3 系统软件设计 (22)3.1 上位机VB程序设计 (22)3.1.2 MSComm控件简介 (22)3.1.2 自动报靶数据管理系统界面介绍 (23)3.2 下位机C语言程序设计 (26)3.2.1 Keil软件简介 (26)3.2.2 靶机系统程序设计 (27)3.2.3 无线收发显示系统程序设计 (31)4 系统软件仿真与调试 (38)4.1 Proteus软件简介 (38)4.2 软件仿真 (38)4.3 系统调试 (38)4.3.1 光电靶供电问题及其解决方案 (39)4.3.2 无线通信模块通信问题及其解决方案 (39)5 总结 (40)附录A系统原理图 (41)附录B打靶模块实物图 (42)附录C无线通信显示模块实物图 (43)参考文献 (44)致谢 (46)1 引言射击是军队常见的训练科目,而报靶是射击的重要环节。

基于单片机设计的打靶系统论文

基于单片机设计的打靶系统论文
1.2.2方案二
单片机打靶系统是由AT89C51控制的模拟设计,主要包括键盘模块,流动LED靶模块,显示模块等。控制电路的具体功能与操作方法:运行程序后,数码管显示88, LED模块的16个LED从LED0-LED15(D0-D15)依次对应16个键盘K0-D15。在3-5S内,16个LED逐个点亮,然后,通过按键KEY来“打中”对应的LED。当“打中”的时候,相应的LED号用数码管显示。例如,当LED3(D3)亮的时候,正好按下了K3,表示“打中”,并用数码管显示打中键号,否则表示“未打中”。
本设计是采用单片机作为CPU控制,应用于对LED的逐一点亮和对键盘的扫描,在3-5S内,16个LED领奖逐个点亮,然后,通过按键KEY来“打中”对应的LED。当“打中”的时候,对应LED用数码管显示输出。
1.2 两个设计方案的比较
1.2.1方案一
激光打靶系统主要包括半导体激光枪、光电探测器和信号处理电路,信号处理过程是整个系统的关键。激光打靶的打靶过程,由激光枪发射激光脉冲信号,光电靶接收激光脉冲信号,经过系列信号处理过程最终得到打靶的结果。光电靶由许多块的光电探测器组成,每块不同位置的光电探测器对应不同编号,从打靶的实际情况出发,确定了相应的编号规则。打靶的成绩由激光所击中的光电探测器的编号来判定。
第一章
1.1打靶系统问题的提出
在日常生活中,单片机的应用相当广泛,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据 处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC 卡、电子宠物等,这些都离不开单片机。以前没有单片机时,这些东西也能做,但是只能使用复杂的模拟电路,然而这样做出来的产品不仅体积大,而且成本高,并且由于长期使用,元器件不断老化,控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后,我们就将控制这些东西变为智能化了,我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路,核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了,成本也降低了,长期使用也不会担心精度达不到了。所以,它的魔力不仅是在现在,在将来将会有更多的人来接受它、使用它。

基于单片机激光打靶语音播报系统的设计与实现

基于单片机激光打靶语音播报系统的设计与实现

基于单片机激光打靶语音播报系统的设计与实现【原创实用版】目录一、引言二、单片机激光打靶语音播报系统的设计原理1.系统构成2.工作原理三、系统的硬件设计1.单片机及其外围电路设计2.激光打靶模块设计3.语音播报模块设计四、系统的软件设计1.系统软件设计总体思路2.单片机程序设计3.语音播报程序设计五、系统测试与分析1.系统功能测试2.系统性能测试3.系统存在问题及改进措施六、总结与展望正文一、引言随着科技的发展,激光技术在军事、体育等领域的运用越来越广泛。

激光打靶作为其中的一项应用,具有重要的实际意义。

为了提高激光打靶的效率和准确性,本文提出了一种基于单片机的激光打靶语音播报系统。

该系统能够在激光打靶过程中实时播报相关信息,为使用者提供便利。

二、单片机激光打靶语音播报系统的设计原理1.系统构成本系统主要由单片机、激光打靶模块和语音播报模块三部分组成。

单片机作为核心控制部分,负责整个系统的运行;激光打靶模块用于实现激光打靶功能;语音播报模块负责实时播报打靶信息。

2.工作原理在激光打靶过程中,单片机根据激光打靶模块传来的信号,判断打靶结果,并通过语音播报模块实时播报。

同时,单片机将打靶信息存储在系统中,便于后期分析和统计。

三、系统的硬件设计1.单片机及其外围电路设计本系统选用单片机作为核心控制部分,外围电路包括电源电路、通信电路、接口电路等。

单片机及其外围电路的设计应满足系统的稳定性、可靠性要求。

2.激光打靶模块设计激光打靶模块主要包括激光发生器、光束调节器、靶子等部分。

激光发生器选用适合的激光器,光束调节器负责调节激光光束,靶子用于激光打靶。

3.语音播报模块设计语音播报模块主要由语音合成芯片、音频放大器、扬声器等组成。

语音合成芯片根据单片机发送的信号合成语音,音频放大器负责放大语音信号,扬声器将语音信号转换为声音。

四、系统的软件设计1.系统软件设计总体思路本系统的软件设计主要包括单片机程序设计、语音播报程序设计两部分。

一种自动报靶的电机控制电路设计与实现

一种自动报靶的电机控制电路设计与实现

一种自动报靶的电机控制电路设计与实现摘要:本文介绍了基于Atmega32单片机的一种无线自动报靶系统中电机控制电路硬件设计。

主要对系统射击训练靶机控制系统中的大功率电机驱动电路、电机过流检测电路、单片机控制电路和靶到位检测电路的设计进行了论述。

关键词:单片机控制电路过流检测虽然现在市面出现了一些自动报靶的产品,但这些产品的成本高、系统比较复杂,并且占用场地。

因此,我们根据部队实际训练需要,研制出了集轻武器射击训练所需的所有功能于一身的基于A VR单片机的一种无线自动报靶系统,本系统总体由计算机软件系统、无线数据收发模块、靶机和射击目标等组成。

本文主要对射击训练靶机的电机控制系统进行讨论。

1 电机控制电路结构组成本系统的射击训练靶机控制系统采用机电结合方式实现靶的起倒功能,负责为射击目标的隐显提供动力。

采用功率为90 W,转速1500转/分钟的直流电机,通过涡轮蜗杆减速器变速为40转/分钟,在单片机的控制下满足目标隐显顺序、时机、次数、间隔等要求。

电机控制电路结构由大功率电机驱动电路、电机过流检测电路、单片机控制电路和靶到位检测电路组成。

2 大功率电机驱动电路由于训练靶负载重,因此需要采用90 W的大功率直流电机来驱动目标的起倒,对于大功率电机直流驱动一般采用全桥电路,对于全桥电路可以采用三极管或MOS管来驱动,但三极管由于内阻太大,常为几十欧,导致在大功率驱动场合下会大大增加发热量。

而MOS管,由于内阻非常小,对于常用的NMOS管内阻只有几十毫欧,非常适合用于大功率驱动场合。

在实际应用中,全桥直流电机驱动基本电路会出现以下三个问题。

第一,由于MOS管的导通和截止时间相差很大,MOS管的导通到截止时间远长于从截止到导通时间,导致将电机由顺时针转动切换到逆时针转动或者是由逆时针转动切换到顺时针转动时会导致Q1和Q3还处于导通状态,Q2和Q4也处于导通状态,出现这样的后果是:电源+V和地直接短路,会将MOS管给烧毁,一般称作为死区带。

基于80C51单片机的实用报靶系统

基于80C51单片机的实用报靶系统

基于80C51单片机的实用报靶系统作者:杨影丽陈家强来源:《山东工业技术》2017年第03期摘要:在信息化条件下,轻武器射击训练对时效性的要求越来越高,自动报靶系统应运而生。

但是,市面的自动报靶系统成本高,实用性不够。

笔者通过走访,充分了解需求,采用成本低、稳定性好的80C51单片机,通过对靶板的改造设计、信号传递的实用性分析,设计了成本低、易操作、稳定性好的实用报靶系统。

关键词:单片机;自动报靶;实用DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.0200 引言据了解,当前军队在组织小口径轻武器实弹射击过程中,大部分单位使用的依然是人工报靶的方式。

虽然部分单位使用了上级配发的比较先进的自动报靶系统,但是大多弃之不用,主要是不易操作使用和维修使用成本比较高。

人工报靶存在效率低、误差大、人为影响多的问题,使用人工报靶的方式需要大量人员参加保障任务。

当前自动报靶系统也存在系统成本高,对操作人员要求高,不易维修保养等弊端。

1 设计需求通过调研,一线作战和执行任务的单位实弹射击训练时,由于参训人员多,其对报靶的通常需求:一是统计每次射击过程命中的发数;二是统计命中的总环数(总成绩)。

根据其实际需求,设计制作了本实用报靶系统。

2 设计的总体思路及系统的工作原理对靶板进行改造,当子弹击穿靶板时,通过传感器把弹着点位置的信号传递给单片机进行处理,经过运算,统计每个射击过程的发数和环数,经过一个6位数码管显示出来(如图1所示)。

3 主要元件的设计3.1 靶板的设计通过对靶板的改造,实现子弹穿过不同的环数时,传出不同的信号。

首先在靶板中间封装一层导电锡箔(如图2所示)。

其次,在靶板的背面,设计并附上各环的导电锡箔,令其相互分开,环与环之间的间隔根据轻武器的口径确定,略小与子弹的直径(如图3所示)。

3.2 靶板的信号传输从靶板中间夹层的导电锡箔和靶板后侧各环的导电锡箔中各引出一条导线。

其中,中间夹层的导线可直接从底端引出,环形锡箔的导线需要从各环引出。

毕业设计-基于单片机的防盗自动报警器设计

毕业设计-基于单片机的防盗自动报警器设计
1 )立即寻址如:MOV A,#40H
2)直接寻址如:MOV A,3AH
3)寄存器寻址如:MOV A,Rn
4)寄存器间接寻址如:MOV A,@Rn
5)基址加变址寻址如:MOVC A,@A+DPTR
6)相对寻址如:SJMP 08H
7)位寻址如:MOV 20H,C
2.5
MOV:片内RAM传送
MOVX:片外RAM传送
2)现在的机器周期还不是执行指令的最后一上机器周期,即正在执行的指令还没完成前不响应任何中断;
3)正在执行的是中断返回指令RET1或是访问专用寄存器IE或IP的指令,换而言之,在RETI或者读写IE或IP之后,不会马上响应中断请求,至少要在执行其它一要指令之后才会响应。
2.7
MCS-51单片机串行口可以通过软件设置四种工作方式:
2)在机电一体化中的应用:机电一体化产品是指集机械、微电子技术、计算机技术于一本,具有智能化特征的电子产品。
3)在实时过程控制中的应用:用单片机实时进行数据处理和控制,使系统保持最佳工作状态,提高系统的工作效率和产品的质量。
4)在人类生活中的应用:目前国外各种家用电器已普通采用单片机代替传统的控制电路。
方式0:这种工作方式比较特殊,与常见的微型计算机的串行口不同,它又叫同步移位寄存器输出方式。在这种方式下,数据从RXD端串行输出或输入,同步信号从TXD端输出,波特率固定不变,为振荡率的1/12。该方式是以8位数据为一帧,没有起始位和停止位,先发送或接收最低位。
方式1:在方式1下,串行口为10位通用异步接口。发送或接收一帧数据,包括1位起始位0,8位数据位和1位停止位1。其传送波特率可调。
家庭及住宅小区智能化的定义在国际上至今尚无一致的定义一般认为在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机自动控制通信与网络及智能卡等技术建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统信息通信服务与管理系统和家庭智能化系统组成的三合一住宅小区服务与管理集成系统最终目的是使每一住户得到满足其要求的最佳方案

毕业设计―基于单片机的红外防盗报警系统的设计(完整)

毕业设计―基于单片机的红外防盗报警系统的设计(完整)

毕业设计―基于单片机的红外防盗报警系统的设计(完整)摘要摘要随着人们生活水平的大幅度提高,人们的保护意识不断增强,防盗报警系统便充分体现了其应用价值。

防盗报警系统的设计便是为满足现代住宅防盗的需要所设计的家庭式电子防盗系统。

防盗报警系统采用了热释电红外传感器,这种防盗器安装隐蔽,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信,便于多用户统一管理。

防盗报警系统设计包括硬件和软件设计两个部分。

硬件部分设计主要包括红外探头电路接收信号,LED控制电路控制发光及驱动执行报警电路执行报警等。

软件部分设计主要包括使用protues仿真软件能够实现声光报警的作用,同时运用Pro/E软件对防盗报警系统的外壳进行设计从而使防盗报警系统的设计更加完善。

关键词:单片机;红外传感器;信号接收;报警电路IAbstractThe Design of Anti-theft AlarmAbstractWith the people's living standards greatly improved , the protection of people's growing awareness of the anti-theft alarm system fully reflects the value of its application. This design is for the family of electronic security systems designed to meet the needs of modern residential burglar.Anti-theft alarm system used Pyroelectric infrared sensor,the fixing of this alarm is covert, after has been processed by SCM, the signal of alarm communicates with PC, which is convenient for uniform management. Anti-theft alarm design includes hardware part and software part. The hardware part ofthe design including infrared sensor circuit receives the signal, the LED control circuit to control light-emitting and drive the implementation of the implementation of the alarm circuit alarm. The software part of the design including the use of protues simulation software to achieve the role of sound and light alarm, while the use of Pro/E software, anti-theft alarm system of the shell are designed so the anti-theft alarm system design more perfect. Key words: SCM; infrared sensor; signal receiving; alarm circuitII目录目录摘要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ⅰ Abstract ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ⅱ 第一章绪论・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1 1 .1课题背景・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1 1. 2防盗报警系统在国内外的发展・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1 1. 3防盗报警系统的发展前景与趋势・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3 1. 4结构安排・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3 第二章防盗报警系统设计介绍・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4 2. 1 设计的目的及意义・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4 2. 2设计内容及要求・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4 2. 3相关硬件介绍・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 42.3.1常见的几种红外传感器介绍・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5 2. 3.2热释红外传感器的原理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 6 2. 3.3 热释电红外传感器原理特性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 7 2. 3.4 热释电红外传感器的选定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 7 2. 3.5 AT89C51单片机的概述・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8 2. 3.6AT89C51单片机的引脚分配・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 10 第三章防盗报警系统总体方案设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 12 3.1防盗报警系统总体设计思路・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 12 3.2具体硬件电路模块设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 13 3.2.1放大电路的设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 13 3.2.2时钟电路的设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・14 3.2.3复位电路的设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 15III感谢您的阅读,祝您生活愉快。

基于51单片机的靶机自动控制系统

基于51单片机的靶机自动控制系统

Target automatic control system based on MCS-51作者: 张明洋[1,2]
作者机构: [1]华侨大学信息学院,福建泉州362000;[2]黎明职业大学机电工程系,福建泉州362000
出版物刊名: 宁波职业技术学院学报
页码: 14-17页
主题词: 51单片机;射击训练;自动控制;无线通信
摘要:介绍了基于AT89C51单片机的射击场靶机自动控制系统设计原理、主要电路设计及软件设计等。

该系统采用AT89C51单片机为控制核心,利用无线通信技术实现远距离遥控操作,具有自动示靶、检靶、报靶等功能。

结果表明,该系统体积小,使用方便,运行可靠,抗干扰能力强,性价比较高。

自动报靶系统的设计说明

自动报靶系统的设计说明

目录摘要 (I)关键字 (I)Abstract (I)Key word (I)1引言 (1)1.1自动报靶在国的研究 (1)1.2基于图像处理技术自动报靶系统 (1)1.3研究的意义 (2)2传感器物理特性分析 (2)3 交汇测量原理简介 (3)4 数据储存 (4)4.1 CCD信号的处理和检取 (4)4.2 S/H和ADC选择 (4)4.3 信息压缩与储存 (5)4.4 地址发生器 (6)4.5 子弹成像点的确定 (7)4.6 交汇角的计算 (7)5 数据处理 (7)6 总结与展望 (8)6.1总结 (8)6.2展望 (8)参考文献 (9)致谢 (9)自动报靶系统的设计摘要针对于军事射击的项目特点,起于数字图像的处理、识别技术,给出了自动报靶系统的设计方案和实现的算法。

这个系统通过了对图像采集、图像处理、弹孔提取和环值判定,去实现自动报靶、数据管理(包括统计、记录、分析)等功能。

关键字图像处理;系统设计;图像采集;自动报靶Design of automatic target scoring systemAbstractAccording to the characteristic of the military rifler,a scheme of automatic target-scoring system is presented in this paper,based on digital image processing and recognition technology.This system can realize the function of automatic target-scoring and date management(statistics,record,analysis)etc,by image gathering,image process,and bullet-spot’s recognition and scoring.Key wordAutomatic Target-scoring;Image Process;System Design1引言传统的报靶主要依靠是人工实现,存在的精确度不高、安全隐患比较大以及人力资源分配的不足。

防暴弹投掷自动报靶系统的设计与实现

防暴弹投掷自动报靶系统的设计与实现

防暴弹投掷自动报靶系统的设计与实现摘要:本文针对武警部队防暴弹投掷的科目特点做了深入详细的分析,在此基础上设计出一套由STM系列单片机、气压检测模块、无线传输模块、语音播报模块、显示模块、存储模块组成的防暴弹投掷自动报靶考核系统。

通过感知气囊式拼接的地环靶的气压变化,气压传感器能够迅速、准确检测到防暴弹的落点位置,并通过无线模块将数据从感知端传输至控制端,经STM单片机处理后控制显示模块、语音模块、存储模块,显示屏显示落点位置和投掷成绩,并通过语音模块播报环数成绩,存储模块对数据实时存储记录。

本设备能科学、准确、实时地检测投掷考核人员的环数成绩,并且客观、公正地记录训练成绩,有效地指导防暴弹投掷训练以及应用于防暴弹投掷考核,满足信息化建设及训练考核的需求。

关键字:防暴弹投掷;气压传感器;自动报靶;引言防暴弹投掷是武警部队的通用科目,由于受到场地和设备的限制,目前武警部队对于防暴弹投掷报靶依然是以传统的人工报靶为主,但是这种方式主要有两个弊端,一是由于抛出的弹体速度极快且着地反弹会带来跳动,投掷完成后的弹着点并非其真实位置,导致报靶人员无法精准判定落点位置,也存在视力疲乏等人为因素而导致误报和漏报,并且报靶效率很低;二是投掷防暴弹时方向和力度都不容易掌控,弹体很可能偏离地环靶区域,导致保障人员在报靶时被弹体击中,造成不必要的非战斗减员。

因此有必要研发一套针对武警部队防暴弹投掷科目的自动报靶系统,帮助基层解决实际问题。

1系统总体结构设计本设计分为检测端和显示端两个部分,通过无线通信的方式进行连接,整个系统由单片机、压力采集模块、无线通信模块、存储模块、显示模块、语音模块六个部分,系统整体框1.主控模块设计STM32单片机处理能力强,运算速度快,可以进行高速通信、512k的RAM存储和64K的RAM、外设功能几十个,适合大中型系统设计。

STM32F103C8T6单片机是STM32系列单片机中最具有代表性的,在接近13年的应用中,其稳定性是经受过实际考验的,是目前国内使用最多的Cortex-M3内核单片机。

基于单片机的射击游戏

基于单片机的射击游戏

毕业设计(论文)题目:基于51单片机智能游戏机开发设计院系:专业:学生姓名:学号:指导教师:二〇一二年六月目录摘要 (4)第一章前言 (6)本系统主要研究内容 (7)第二章系统组成及工作原理 (8)2.1系统组成 (8)2.2工作原理说明 (8)2.3系统组成框图 (9)第三章系统软硬件模块开发 (10)3.1 系统硬件总体设计 (10)3.1.1 AT89C51单片机简介 (10)3.1.2 JM160128LCD简介 (14)3.2 显示模块 (18)3.3 按键控制模块 (18)3.4 系统软件模块 (19)第四章智能游戏机仿真及硬件实现 (23)4.1 系统运行环境及开发 (23)4.1.1 KEIL Cx51软件的使用 (23)4.1.2 操作说明 (24)4.2电路硬件原理图 (25)4.3 软件设计方案 (26)4.4 仿真结果 (28)第五章结论及展望 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)摘要本文主要内容是利用AT89C51单片机与160*128的液晶组合设计的模拟射击游戏,实现模拟简单的射击游戏,在像素为160*128的液晶上显示模拟的手枪图标,并可通过按键控制手枪的上下移动和射击并判断是否击中目标然后统计得分显示出来,每次击中目标时蜂鸣器会发出击中音效,另有重新开始的功能键。

本课题是基于单片机技术和160*128的广泛应用而提出。

本次做的模拟射击游戏是以单片机为核心,结合JM160128ALCD 显示器,再配以相应的软件,达到实现模拟射击游戏的目的. 近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。

基于嵌入式智能报靶系统的设计

基于嵌入式智能报靶系统的设计

基于嵌入式智能报靶系统的设计摘要:在我军的的军事训练当中,最基本的训练就是射击训练,良好的射击成绩是对一名战士的基本要求,目前我军无论是基层还是院校射击训练主要采用人工报靶的方式,这种传统的报靶方式不仅效率低下、存在安全隐患,而且在训练考核中存在一定的不公平性,不符合我军的训练原则。

因此研发一种高效率、高精度,并且安全性强的自动报靶系统迫在眉睫。

这不仅能够推动科技化军事的发展,而且在体育射击运动中的应用前景也是十分可观的。

为了解决人工报靶的一系列问题,本文提出了一种基于嵌入式的激光光幕自动报靶系统的设计方案,并设计出了实物模型。

该系统由激光发射器和激光接收器构成激光网络进行弹丸信号检测,以STM32为核心的信号处理电路对检测信号进处理,得到弹着点的坐标信息并通过无线通信的方式上传至上位机显示并记录成绩。

该系统成本低、精度高、安全可靠,具有一定发展前景。

关键词:嵌入式,自动报靶,STM32,激光器,弹孔识别,激光幕1 靶面的设计原理靶面结构如图1所示,实心方块一侧表示激光发射器,对面表示激光接收器,实线表示激光光束,靶面就形成了一对一对的激光发射、接收对,将靶面按照一定的间隔分为等距的网格,形成一道光幕。

当子弹穿过由激光束构成的靶面时,将遮断相应数目的激光束,被遮断的激光束对应一端的探测器将会输出电脉冲信号,主控制器根据探测器的信号变化得到相应的信息,从而计算出弹着点的坐标[1]。

图1 下位机系统实物图2 系统的整体设计思路随着高速处理器、嵌入式操作系统为核心的信息处理系统和无线传输系统的应用日益广泛,自动报靶系统逐渐出现在日常的军事训练与体育竞技之中。

现如今利用PC机作为电子控制终端的应用技术己经成为未来科技发展的一大趋势[1]。

本文针对工业活动和人们日常生活中常用的PC机,介绍了一种利用PC上位机来控制的新型光电自动报靶系统。

通过STM32作为自动报靶系统的主控制器驱动靶机的检测模块工作,从而获得上靶信息。

基于单片机激光打靶语音播报系统的设计与实现

基于单片机激光打靶语音播报系统的设计与实现

基于单片机激光打靶语音播报系统的设计与实现一、引言近年来,随着科技的不断发展,单片机技术广泛应用于各个领域。

激光打靶游戏作为一种受欢迎的娱乐项目,吸引了大量的参与者。

为了增加游戏的趣味性和刺激感,设计一个基于单片机的激光打靶语音播报系统,能够实时播报击中目标的情况,将会极大地提升游戏的乐趣和竞争性。

二、系统设计2.1 系统组成本系统主要由以下几部分组成: - 单片机控制模块:负责接收激光打靶装置的信号,对击中目标进行判断,并控制语音播报模块进行相应的播报。

- 激光打靶装置:发射激光,用于击中靶心。

- 语音播报模块:接收单片机控制模块的指令,根据击中情况进行相应的语音播报。

2.2 系统原理系统的工作原理如下: 1. 激光打靶装置发射激光,激光束照射在目标上。

2. 目标上安装光敏电阻,当激光照射到目标上时,光敏电阻的电阻值会发生变化。

3. 单片机控制模块通过AD转换将光敏电阻的电阻值转换成数字信号,判断目标是否被击中。

4. 如果目标被击中,单片机控制模块会发送指令给语音播报模块,根据击中情况进行相应的语音播报。

三、系统实现3.1 硬件设计硬件设计主要包括激光打靶装置、单片机控制模块和语音播报模块的选型和连接方式。

- 激光打靶装置:选择合适的激光发射器和光敏电阻,并进行合理的安装和布线。

- 单片机控制模块:选择适用的单片机,并通过引脚连接激光打靶装置和语音播报模块。

- 语音播报模块:选择合适的语音模块,并通过引脚连接单片机控制模块。

3.2 软件设计软件设计主要包括单片机控制程序的编写和语音播报程序的编写。

- 单片机控制程序:编写程序实现激光信号的采集和处理,判断目标是否被击中,并发送相应的指令给语音播报模块。

- 语音播报程序:编写程序实现接收单片机控制模块的指令,并根据击中情况进行相应的语音播报。

四、系统测试与优化4.1 系统测试在完成硬件和软件设计后,需要对系统进行全面的测试,确保系统的稳定性和准确性。

以凌阳单片机为控制核心坦克打靶系统设计

以凌阳单片机为控制核心坦克打靶系统设计

XX理工大学实验室开放基金项目结题论文---坦克打靶院系: 自动化工程学院小组成员:班级:指导教师:XX理工大学自动化工程学院坦克打靶摘要坦克打靶系统以凌阳单片机为控制核心,按照预先设置轨迹快速寻迹行进,并同时以光电方式瞄准光靶,实现激光打靶功能。

本文对目标识别与跟踪技术进行了分析,在此基础上结合坦克模拟系统的开发,详细讨论了光敏电阻在特定目标光源的扫描追踪中的具体实现方法、红外光电传感器在智能坦克打靶系统中的应用以及坦克打靶系统的软硬件设计。

本系统通过配置在坦克模型上的红外光电传感器,采用红外传感技术对路面进行识别;在坦克运行过程中,光敏电阻网完成对目标光源的扫描,将光信号转化成电信号,通过几何算法计算出目标光源立体几何坐标,从而实现坦克打靶。

关键字:凌阳单片机,寻迹,坦克打靶,目标识别与跟踪一、方案论证与比较1.1寻迹电机及炮台控制电机选择方案一:直流减速电机。

直流减速电动机有良好的起动特性,易平滑调速,承受过载能力高,功率可达95KW以上,能耗低,减速机效率高达95%以上,振动小。

方案二:步进电机。

有较好的位置精度和运动的重复性,优秀的启停和反转效应,速度正比于脉冲频率,因而有较高的转速范围,缺点是控制不当容易产生共振,难以达到较高的速度。

方案三:伺服电机。

良好的速度控制特性,在整个速度区内可实现平滑控制,几乎无振荡,减速效率可达90%以上,高精确位置控制,适用于无尘间、易暴环境,但是控制较复杂,驱动器参数需要现场调整PID参数整定,需要更多的连线,应用环境要求较高,价格也相对较高。

综合以上三种方案,直流电机可达到的速度高,减速效率高,振动小,运行平稳且价格较低,适合精确寻迹和高速度行进,因此寻迹运用的是直流减速电机;步进电机位置控制精确和运动重复性,比起伺服电机控制更容易,价格相对较低,因此炮塔控制选择步进电机。

1.2电机驱动选择方案一:采用继电器开关对电机进行控制,可以实现电机的正转、反转以及调速,但继电器响应时间慢,使小车运动灵敏度降低,增加了避障的难度。

基于PIC单片机的电子靶控制系统设计

基于PIC单片机的电子靶控制系统设计

基于PIC单片机的电子靶控制系统设计
李太亮;张跃明;张乃龙
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2010(026)029
【摘要】为了提高射击运动员的训练效率和质量,开发了电子靶控制系统.通过对电子靶控制系统组成和功能的分析,给出了控制系统的硬件设计和软件设计.首先根据电子靶的功能要求对电子靶的控制结构进行设计.控制系统以PIC单片机为核心,PIC单片机与信号处理电路电路、显示驱动电路协调工作,实现对电子靶实时控制与显示.从实践中表明,系统运行良好,电子靶能够及时准确捕获射击情况并显示设计质量.
【总页数】3页(P96-97,95)
【作者】李太亮;张跃明;张乃龙
【作者单位】100124,北京工业大学;100124,北京工业大学;100124,北京工业大学【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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1.基于PIC系列单片机的迫弹电子时间引信控制系统设计 [J], 崔平;齐杏林
2.基于PIC单片机的无线遥控移动靶控制系统 [J], 陈启明
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基于单片机控制的自动报靶系统设计1 引言1.1 课题研究背景及发展方向在军队射击训练和各种体育射击比赛中,示靶、检靶、报靶和成绩的记录统计,是训练和比赛过程中的主要保障工作。

目前,这些保障工作大部分还是依靠人工来完成的。

人工报靶有着工作量大、效率低、安全性差的特点。

想要提高射击比赛或训练中报靶的效率,最主要是要解决自动报靶的问题[1]。

因此,设计制作并采用安全有效的自动报靶系统具有重要的现实意义也是迫切的现实需求。

当今较为先进的报靶系统包括光电坐标靶、图像处理坐标靶、CCD线阵靶、声电坐标靶、光纤编码坐标靶刚、双电极短路坐标靶等[2][3]。

但以上这些方法也存在着各自的不足:有的技术过于复杂、有的不能用于野外实弹射击报靶、有的成本过高、有的着弹实报率较低、不适用于连发射击训练等缺点。

目前应用较多的还有红外光电定位测试、基于图像处理模板匹配法、基于声电坐标定位法、基于光纤编码定位法、广义Hough变换法(基于图像处理)、面阵CCD精度靶等报靶系统,都是较有效的测试方法[3]。

近年来发展起来一种新型智能自动报靶系统,与传统的实弹射击准备工序繁琐且隐藏着极大的安全隐患比较,利用这种报靶系统开展的训练将会更安全高效。

这一智能自动报靶系统由主机、从机、靶面传感器三部分构成。

具有可对射击过程全程监控,并作数据处理、自动统计以及查询成绩等功能,还可对射手存在的问题作出分析,极大地提高了训练效率[4]。

可以预见,这种新型智能自动报靶系统将会在不远的将来取代传统自动报靶系统并向更加智能化、自动化、数字化方向发展,它将可能成为未来研制报靶系统的新趋势。

1.2 基于激光坐标定位法实现的自动报靶系统简介激光坐标定位法在一些资料中也称为光电坐标定位法,光电靶是由X、Y两个方向上的激光网络构成,如图l 所示。

图1.1 光电靶将普通靶纸置于激光网络之前并与之同轴,当子弹打破靶纸,并穿越激光网络时,会阻断相应位置处X和Y两个方向上的各一路激光,从而使接收装置(光敏管)开关状态发生变化[5][6]。

通过对光敏管开关状态进行编码,便可将子弹穿过时对应的光敏管状态进行记录,利用单片机对该信号进行处理,便可得到弹着点的坐标和环数。

激光坐标定位法的主要优点是在实际应用过程中不依赖于靶纸更不依赖于环境,可以做到快速、安全、高效、准确地自动报靶[7][8]。

2 电子电路的虚拟设计及仿真2.1 电路虚拟设计及仿真的意义当今电子信息技术的发展日新月异,电脑CPU主频越来越高,物理内存和硬盘容量也越来越大,相应的个人电脑的功能也越来越强大了,处理信息的能力也越来越强,但价格却随之越来越便宜,功能强大的个人PC机已经渐渐普及,同时得益于国际上一些知名的电子设计公司推出的各种功能不断完善的电子设计软件,现今的大部分电子电路设计都可以先在个人电脑上进行系统的总体设计、验证,得到相对正确的仿真设计结果后,再进行具体的硬件开发和制作。

通过电脑虚拟设计仿真后再进行具体实物的制作,能大大降低电子设计的开发成本,缩短研发周期,使研发人员工作量大大减少,把更多的精力投入到电子电路的合理性设计中去,而不用花费大量时间搭建实验所需的物理工作环境,进而提高研发效率和成功率。

2.2 系统虚拟设计所用软件简介此系统是基于单片机的自动报靶系统设计,首先运用了当今十分流行的单片机仿真软件Proteus,在电脑上搭建电子电路,然后运用到了Keil软件,进行程序设计。

Proteus和Keil软件可以进行联合调试,功能比较强大,对付一般的电子电路设计仿真已经绰绰有余。

最后还运用了Altium Designer软件对整个电路的原理图进行了绘制,并同时制作了PCB原理图,使整个设计更加完整。

在下文介绍中将要用到的电路图中,大部分为Altium Designer软件所绘制。

2.2.1 Proteus软件简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。

它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。

它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。

虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。

Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。

是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。

在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。

一、其功能特点Proteus软件具有其它EDA工具软件(例:multisim)的功能。

这些功能是:(1)原理布图设计。

(2)PCB自动或人工布线。

(3)SPICE电路仿真。

二、革命性的特点(1)互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件。

(2)仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、A VR、PIC、ARM、等常用主流单片机。

还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。

配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。

三、具有4大功能模块(1)智能原理图设计(ISIS)丰富的器件库:超过27000种元器件,可方便地创建新元件;智能的器件搜索:通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件;智能化的连线功能:自动连线功能使连接导线简单快捷,大大缩短绘图时间;支持总线结构:使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰;可输出高质量图纸:通过个性化设置,可以生成印刷质量的BMP图纸,可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。

(2)完善的电路仿真功能(Prospice)①ProSPICE混合仿真:基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿真;②超过27000个仿真器件:可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件,Labcenter也在不断地发布新的仿真器件,还可导入第三方发布的仿真器件;③多样的激励源:包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav 文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流,还支持文件形式的信号输入;④丰富的虚拟仪器:13种虚拟仪器,面板操作逼真,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等;⑤生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动;⑥高级图形仿真功能(ASF):基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标,包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等,还可以进行一致性分析;(3)独特的单片机协同仿真功能(VSM)①支持主流的CPU类型:如ARM7、8051/52、A VR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等,CPU类型随着版本升级还在继续增加,如即将支持CORTEX、DSP处理器;②支持通用外设模型:如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED 七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等,其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信;③实时仿真:支持UART/USART/EUSARTS仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真;④编译及调试:支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真,内带8051、A VR、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合,进行高级语言的源码级仿真和调试;(4)实用的PCB设计平台①原理图到PCB的快速通道:原理图设计完成后,一键便可进入ARES 的PCB设计环境,实现从概念到产品的完整设计;②先进的自动布局/布线功能:支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理;③完整的PCB设计功能:最多可设计16个铜箔层,2个丝印层,4个机械层(含板边),灵活的布线策略供用户设置,自动设计规则检查,3D 可视化预览;④多种输出格式的支持:可以输出多种格式文件,包括Gerber文件的导入或导出,便利与其它PCB设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加工。

四、Proteus提供了丰富的资源(1)Proteus可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。

(2)Proteus可提供的仿真仪表资源:示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。

理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。

(3)除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。

这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。

这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。

(4)Proteus可提供的调试手段Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。

这些测试信号包括模拟信号和数字信号。

五、电路功能仿真在Proteus绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:*.HEX,可以在Proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。

PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。

Proteus不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程形象化。

前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果,后者则是实物演示实验难以达到的效果。

它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。

这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能,例:元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。

课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。

由于Proteus提供了实验室无法相比的大量的元器件库,提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表,因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台。

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