基于單片機(jī)控制的迫擊炮防重裝彈系統(tǒng)

為提高可靠性，紅外發(fā)射管發(fā)出的信號(hào)是38 kHz的調(diào)制信號(hào)，調(diào)制電路也采用AT89C2051通過軟件編程來產(chǎn)生38 kHz紅外調(diào)制信號(hào)，該信號(hào)通過多個(gè)并聯(lián)的門電路提高驅(qū)動(dòng)力，再加載在紅外發(fā)射管上(圖2未畫出發(fā)射信號(hào)的調(diào)制電路)，這樣不僅電路簡(jiǎn)單，得到的信號(hào)頻率也比較穩(wěn)定。
紅外接收采用的是一體化的接收頭HS0038，其內(nèi)部集成有紅外接收、放大、解調(diào)、整形等電路，當(dāng)接收到38 kHz的紅外脈沖串時(shí)，輸出低電平，否則輸出高電平，其輸出信號(hào)的極性與發(fā)送信號(hào)的相反，圖2中使用三極管對(duì)其反向及放大后，兩路紅外接收管輸出的信號(hào)分別連入AT89C2051的P3．2()與P3．2()引腳。
紅外傳感器為檢測(cè)炮彈裝入與發(fā)射的手段，故其發(fā)射與接收器的正常工作是系統(tǒng)可靠的前提，為此設(shè)置了開機(jī)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的功能。
單片機(jī)作為控制核心，可以根據(jù)P3．2與P3．3輸入信號(hào)的高、低及跳變判斷出迫擊炮發(fā)射過程所處的狀態(tài)：待填裝狀態(tài)、半填裝狀態(tài)、填裝完成狀態(tài)、正常發(fā)射完成狀態(tài)及不發(fā)火狀態(tài)。當(dāng)判斷出發(fā)射過程處于不發(fā)火狀態(tài)時(shí)，由P3．0控制啟動(dòng)機(jī)械裝置卡住炮口，防止再次填裝炮彈動(dòng)作完成，同時(shí)由P3．1啟動(dòng)光閃爍報(bào)警及P3．4啟動(dòng)音樂片KD9561報(bào)警，為提高報(bào)警聲響，采用LM386作為音頻放大；當(dāng)檢測(cè)到完成一次正常發(fā)射狀態(tài)時(shí)，計(jì)算一次炮彈發(fā)射的枚數(shù)，并通過數(shù)碼管顯示，系統(tǒng)設(shè)置了兩位數(shù)碼管，由單片機(jī)的P1口控制其段選碼，P3．5與P3．7控制其位選碼，最大計(jì)數(shù)值為99枚。

3 軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)將紅外接收管的輸出信號(hào)引入單片機(jī)的P3．2()與P3．3()引腳，可以比較巧妙且比較簡(jiǎn)潔地通過軟件編程判斷迫擊炮發(fā)射過程所處的狀態(tài)，因?yàn)榇藘赡_即是通用的I／O引腳又是外部中斷的輸入引腳，這樣可以通過兩引腳電平的高、低及是否有中斷和中斷產(chǎn)生的次序來判斷發(fā)射過程所處的狀態(tài)，當(dāng)接收到紅外光照時(shí)，P3．2=0且P3．3=0，故通過查詢檢測(cè)到P3．2=0且P3．3=0時(shí)，則發(fā)射過程處于
待填裝狀態(tài)；當(dāng)檢測(cè)到P3．2=1且P3．3=1時(shí)，則發(fā)射過程處于半填裝狀態(tài)；以半填裝狀態(tài)為判斷前提，若炮彈被重新取出，則P3．3先由高變低，后P3．2由高變低，也即當(dāng)產(chǎn)生了先后的中斷，說明炮彈被取出重新回到待填裝狀態(tài)；反之當(dāng)產(chǎn)生了先后的中斷，說明炮彈已完全滑入身管進(jìn)入填裝完成狀態(tài)，這時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器，2．5 s后未檢測(cè)到與中斷，說明炮彈未出膛，進(jìn)入不發(fā)火狀態(tài)；反之在2．5 s內(nèi)檢測(cè)到與中斷，說明完成一次正常發(fā)射。