基于CPLD的電磁扳機控制儀設計

控制儀邏輯功能見圖5。當系統(tǒng)閉鎖時(key=0)，按鍵按下系統(tǒng)不工作(圖5中1);系統(tǒng)解鎖后(key=1)，按“觸發(fā)”鍵，系統(tǒng)輸出控制信號;繼續(xù)按 “觸發(fā)”鍵，系統(tǒng)處于互鎖保護狀態(tài)，系統(tǒng)無觸發(fā)輸出(圖5中3);按“復位”鍵后，可以繼續(xù)觸發(fā)，系統(tǒng)能夠正常輸出(圖5中4);重復誤操作，繼續(xù)觸發(fā)，無輸出(圖5中5)。

圖5中green_lignt，red_light分別對應觸發(fā)燈和復位燈。系統(tǒng)啟動且未解鎖，觸發(fā)燈亮，復位燈滅，解鎖燈滅(圖5中2);系統(tǒng)解鎖觸發(fā)后，觸發(fā)燈滅，復位燈亮，表示系統(tǒng)已經(jīng)觸發(fā)，需通過復位解除保護可繼續(xù)觸發(fā)。復位后，觸發(fā)燈亮，復位燈滅，表示系統(tǒng)可以觸發(fā)。

3.2通訊接口部分

由于目前的靶場測試系統(tǒng)由許多測試儀器組成，并且在測試過程中，數(shù)據(jù)的采集處理都要求有較高的實時性，要求電磁扳機控制儀能夠通過軟件觸發(fā)的方法來工作，而目前國內(nèi)靶場測試領域中測試儀器大多留有串行RS232接口，設計者在控制電路的基礎上加入了串口通訊模塊實現(xiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)。整個測試過程可以從槍械擊發(fā)到測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集處理都實現(xiàn)軟件控制，實時性有了很大的提高。

RS232采用負邏輯電平標準，邏輯“1”為-3～-15V，邏輯“0”為+3～+15V，容限大、數(shù)據(jù)線少、抗干擾能力強，可實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸。

基于CPLD的RS232通訊接口設計，采用MAX232進行電平和邏輯關系的變換，由于CPLD與接口之間按并行方式傳輸，接口與外設采用串行方式，故需要在串行接口中加入串并轉(zhuǎn)換模塊。典型的串行接口模塊如圖6所示。

在數(shù)據(jù)輸入過程中，串行數(shù)據(jù)按位進入模塊的“接收移位寄存器”，當接收一個完整字符后，數(shù)據(jù)從“接收移位寄存器”送入“數(shù)據(jù)輸入寄存器”再通過并行總線DATA[7：O]將數(shù)據(jù)并行取走。數(shù)據(jù)輸出過程剛好相反。數(shù)據(jù)的傳輸速度由接收/發(fā)送時鐘決定。

電磁扳機控制儀中的RS232接口電路如圖7所示。

在設計基于CPLD技術的槍械電磁扳機控制儀的工作中，充分了解原有控制儀中存在的諸如安全性差、無法精確控制、無法實現(xiàn)組網(wǎng)測試等問題，從電磁兼容性、系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，安全性出發(fā)進行設計實踐，取得了很好的效果。所設計的控制儀實物經(jīng)過靶場試驗，能夠適應靶場環(huán)境下復雜多變的電磁環(huán)境，能夠安全可靠地執(zhí)行測試工作。