模拟雷场训练系统-光电发射与接收电路(2)

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4 系统调试 15

4.1 面包板上连接电路 15

4.2 电容问题 15

4.3 片选信号的问题 17

4.4 电路板调试 19

结论 22

致谢 23

附录 24

参考文献 32

1 引言（或绪论）

1.1 研究背景及意义

有资料显示，目前世界上仍有50多个国家生产各种地雷，仅具有杀伤力的地雷就有300多种，每年约有2.6万人因触雷而伤亡。彻底扫除雷患，不仅需要大量的人力、财力和物力，更需要有先进的排雷技术。为帮助更多的国家告别雷患之苦，中国政府更加重视国际人道主义扫雷技术培训。

模拟扫雷，是教学中的一场重头戏。对于模拟扫雷所需要器件的要求，也随着时代的发展不断提高。对此，模拟雷场的研究应基于以下六个方面：1.实时监测与传输显示；2.造价适当，部队可大量配备；3.位置监测准确，错误率低；4.功能齐全，适用扫雷训练全过程；5.节省资源，包括人力和物力；6.提高扫雷训练的安全系数。

本文研究的模拟雷场系统能够成功地满足以上要求，系统能够同时在数码管和PC机上准确显示模拟地雷所在的位置，扫雷者也可以做出地雷类型的选择判断。在扫雷过程中，系统会依据探雷杆和模拟地雷距离的变化，发出不同频率的声音进行提示。通过整个系统对扫雷全过程的自动控制，锻炼了扫雷人员对地雷位置及类型判断的精准性和可靠性，消除了传统扫雷训练的危险性，大大提高了模拟扫雷训练的自动化程度，同时也在一定程度上提高了我军军事训练的科技含量。

1.2 国内外发展现状

1.3 本文研究的主要内容

本文主要研究的是发射和接收电路，首先通过深入查阅位置检测的相关文献和资料，得出初步的设计方案。之后确定所需的元器件，主要包括红外发射管和一体化接收管。利用CADENCE画出发射和接收板的原理图，然后利用PADS画出相应的PCB图。同时在面包板上进行实验，以验证电路的准确性。

2 雷场发射接收系统的基本原理文献综述

2.1 模拟雷场系统的总体构成

模拟雷场系统主要包括红外发射接收管构成的探测系统，位置检测系统以及数据传输系统。如图2.1所示，发射接收系统主要通过由红外发射、接收二极管构成的二维网络进行信号检测，光电位置检测系统主要利用以CPLD为核心的高速信号处理系统进行各项数据的处理，数据传输系统主要通过通信与接口电路与PC相连，进行PC与CPLD间的数据传输和显示。

2.2 模拟雷场系统的工作原理

模拟雷场系统主要通过使用由红外发射、接收二极管构成的二维网络进行信号检测；利用以CPLD为核心的高速信号处理系统控制红外发射管的发射频率，使其发射出接收管可以探测到的红外光；通过对发射接收管的选择导通，控制系统的扫描频率；处理接收管得到的信号并通过数码管显示位置信息；同时通过判断探雷杆和模拟地雷的位置发出不同频率的声响。通信接口电路负责接收两个模拟雷场返回的串行数据并与PC机进行通信，因此最终CPLD可以通过通信和接口电路与电脑之间进行信号的传输。主控芯片采用51单片机，与模拟雷场和PC机的通信接通均采用DB9接口。光电位置检测系统是整个模拟探雷训练系统的控制核心，选用CPLD作为主控芯片，选择Verilog语言进行编写,对模拟雷场进行时序控制。其主要功能有：