089212231 关静静 开题报告

1、哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）开题报告题 目：电子模拟打靶设计系 （部） 应用电子与通信技术系 专 业 电子信息工程 学 生 关静静 学 号 1089212231 班 号 0892122 指导教师 胡金龙 开题报告日期 2011年10月17日哈工大华德学院说 明一、开题报告应包括下列主要内容：1通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求2进度计划是否切实可行；3是否具备毕业设计所要求的基础条件。4预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；5主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告由指导教师填写意见

2、、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 一、课题研究背景改革开放以来，激光技术获得了空前发展的机遇。20多年来，面向应用，面向世界，面向未来，激光科技事业取得了前所未有的进步，涌现出一批国际先进水平的成果，现在的激光技术已经被应用到各个方面，包括激光加工、医疗、印刷、光存储，测距准直、检测、文娱教育中的各种激光仪器和设备，激光器件和通信用激光组件，以及激光用材料元器件和部件等。在军事方面也得到发展，主要是用于模拟实弹打靶训练，这样即节省了实弹的经费消耗，也增加了士兵训练的熟练度。二、课题研究目的和意义本文在娱乐型激光打靶机的结构基础上，完成了整个

3、系统的硬件设计及软件开发，将射击距离定为3m-5m，设计了一套简单的激光发射系统和接收靶系统。激光发射系统的设计, 利用光电二极管对光信号进行接收和转换，利用转换后得到的电压信号作为激光管的触发信号。为此设计了一套激光器的驱动控制电路。使激光器能够按照预定的动作发射激光束。接收靶的设计方法很多，各有优缺点，本着结构简单、功能完善、贴近实际、满足精度要求的宗旨，设计了一套激光接收靶系统。按照胸环靶的尺寸和形状环形布置光电管，靶面采用模块式结构，按6-10五个环区和上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方位把整个靶面分成30个区域，每个区域自成一路独立的信号源区。以多路模拟开关作为数据通道，信

4、号经放大整形后二值化处理在此硬件设计的基础上，进行了配套软件的设计与开发，通过软件实现了智能化显示。三、技术要求1、用红外或激光发射与接收；2、当枪打中靶面时，能用数码管清晰的显示（两位）；3、能有数码管显示局数（一位）；4、具有清零功能；5、靶与枪的距离大于3m。四、方案选择方案一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”

5、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”。方案二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。 经过对比以上方案，考虑到方案二设计比较复杂，且部分元器件昂贵，

6、调试困难；而方案一采用模拟方式，可用编程的形式实现模拟控制，电路原理图设计结构简单，元器件容易采购，价格便宜，主要难度为集中在软件的设计以及对单片机的应用了解。五、 电路框图 光信号光电传感器调理电路驱动电路准直透镜接受光电传感器经过滤波、放大、整形、光电耦合单片机系统半导体激光器激光显示环数与位置 图1 电路框开始初始化接收检测定位环数确定数码管显示每发处理数码显示局数结束主程序程序流程图六、工作原理激光打靶游戏机是一种集声、光、电于一体的电子娱乐系统。其工作原理为激光枪发出的激光束，射到接收靶上，经接收靶将光信号转变为电信号。转化后的信号送入单片机系统，来完成环数显示。由于本系统使用的激光

7、枪仅需用5v的直流电池供电，枪体小巧玲珑，可任意制成长枪和手枪，因此对游戏参与者来说携枪运动十分方便。在了解激光打靶机硬件结构和原理的基础上，按照要求完成整个系统软硬件的设计，射击的距离(游戏机的距离一般为3-5m)，按要求进行靶面的改进和环数的确定，这是第一阶段的工作，也是整体工作的重要一环。在此基础上，对激光枪进行较大的改进，设计一简单的激光发射器。1、激光发光原理工作物质在一定条件下有可能产生光的受激辐射，从而使得光在传播过程中得到放大，这种经过放大的光如果能够得到维持并辐射到外部，就形成了亮度很高的激光。2、 激光的发光机理与特性（1）、光的受激辐射（2）、激光器的基本结构3、激光探测

8、方法激光探测方法与普通光探测方法基本相同，就是利用光电探测器件将光信号转变为电信号的过程。光电探测器分别有：光电导、光电池、光电倍增管、光电二极管。我们在这里用的是光电二极管。4、光电二极管与运放的组合设计光电二极管的等效电路如（图2.2）所示。图2.2 5、调理电路的设计光电二极管接收到枪管处的闪光信号后，通过光电转换把光信号转变成电信号，再经过滤波、放大、整形后驱动激光器发射激光脉冲。（1） 电路设计方案（2）、滤波器设计（3）、放大器设计（4）、整形电路七、进度安排表1毕业设计日程安排序号时间内容19月26日（6周一）13:30毕业设计动员倒是与学生见面下达设计任务书学生选题29月28日

9、（6周三）13:30与导师见面310月17日（9周一） 开题411月14日（13周一）中期检查（搭建电子电路完成，满足技术指标）512月5日（16周一） 结题验收(调试电路完成)612月20日（18周二）上交论文 答辩小组秘书办公室712月21日12月27日（18周三19周一） 导师交叉批阅论文812月28日（19周三）9:0016:00答辩教师会议分组答辩 八、参考文献1谢勇，杨涛，顾敏芬，梁忠诚.新型激光打靶器的设计.光电子技术与信息.2003.102戴炳明，任宏岩，张雏.智能型光电打靶模拟训练系统.半导体光电.1998.63梁忠诚，顾敏芬.无线激光打靶机P.使用新型.专利号:002206

10、60.9,20004吴小役.射击模拟训练器激光靶设计.微计算机信息.2004.第20卷.第六期5l雷肇棣.光电探测原理及应用.半导体光电.23卷4期 6高稚允，高乐.光电检测技术.国防工业出版社.19957钟媛，罗宗南.光探测器在光源测量中的选用.电了器件.2003. 3, Vol. 26, No.1 8李广弟.单片机基础M.北京航空航天大学出版社.1994. 81-1859黄博志，秦会斌.激光靶位测定系统的信号检测与编码传送.杭州电了工业学院学报.Vol.23, No. 4, Aug, 200310南建辉，熊鸣，土军茹. MCS-51单片机原理及应用实例.清华大学出版社.200411张季熊.光电了学教程.华南理工大学出版社.2001 12江国强，莫长涛.适用多路模拟信号检测电路.电测与仪表.1996,12 13刘振玉.光电技术.北京理工大学出版社.1989 14何立民.单片机应用系统设计，北京航空航天大学出版社，199315黄爷国，毛玉增，范跃祖，智能仪器.航空工业出版社.199316薛钧义，张彦斌.MCS-51(96)单片微