提升士兵排雷技能的重要性不言而喻,研制一种能够快速且安全有效的训练士兵扫雷技能的装置,具有很高的现实意义。
1.1.2 研究现状及发展
1.2本设计的主要工作
本设计是“模拟探雷训练系统”项目的关键部分。“模拟探雷训练系统”项目旨在开发一种针对基于电磁感应的探雷技术且具有高精度及良好实时性的模拟探雷训练系统,使部队能够安全方便的对士兵进行探雷训练。采用由光电发射、接收二极管构成的二维网络进行位置检测,当训练人员手持探雷器进行训练时,探雷器会阻断发光二极管阵列中的两条相互垂直的光线,利用以FPGA为核心的高速信号处理系统对这一信号进行处理能够精确得到探雷器目前所在位置,判断探雷器与模拟雷点的距离,对受训人员反馈相应的声音信号,从而进行有效的探雷训练。
本人在项目中承担的主要工作有:
1.负责整体方案规划、模块划分和接口定义;
2.对训练系统中的“光电位置检测系统”各个模块算法分析、对比和选择,确定模块的实现方式;
3.各模块的算法仿真、性能分析及Verilog 代码编写、仿真和调试;
4.专用开发板硬件设计与调试;
5.测试方案的制定,系统整合的调试与测试。
2 系统综述
2.1系统结构
本系统由以下三个部分组成:光电发射与接收电路、光电位置检测系统、通信与接口电路。
2.2通信接口电路
通信接口电路是连接两个模拟雷场与PC机的桥梁。通信接口电路接收雷场的位置信号并发送给PC机、将PC机返回的声音信号发送给相应的雷场。主控芯片采用宏晶的STC12C5A60S2单片机,与模拟雷场和PC机的通信接通均采用DB9接口,进行串口通信。
2.3光电发射与接收电路
光电发射与接收电路是由发光二极管以及接收管组成的64x52的阵列。FPGA输出的扫描信号同时输入到译码器和数据选择器中,每个时钟周期译码器选通相应的发射管,以避免相互串扰。数据选择器选通相应的接收管输出信号至FPGA,