基于无线控制的激光告警测试系统设计与实现
发布时间：2021-11-15 15:57
传统激光告警测试系统存在角度测试效率低、编码精度差、安全性低、不便于携带等问题,针对上述问题,提出一种基于无线控制的激光告警测试系统设计方案,通过无线遥控的方式控制告警单元偏转相应的角度,控制激光器发射不同码型的信号,完成激光告警单元的告警指标测试。采用STC单片机内部的可编程计数器阵列（PCA）软件定时器模式,提高脉冲时序的精度,采用无线遥控实现激光的开启与关闭。实际应用表明,该设计方案便于测试告警单元、操作方便,提高了测试效率和安全性。
【文章来源】：光电技术应用. 2020,35(02)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
基本组成框图
激光告警对脉冲时序的精度要求比较高，为了提高脉冲序列的时序精度，放弃传统的定时器模式，而是采用单片机内部的可编程计数器阵列（PCA）软件定时器模式来实现，其工作原理如图3所示。PCA定时器在工作时，首先会与模块捕获寄存器里面的数值进行比较，当它们的值相等时，如果控制寄存器（CCON）的中断标志（CCFn）和比较/捕获寄存器（CCAPMn）的使能中断标志（ECCFn）都置位，则此时将产生中断。在这种模式下，每隔一个时钟节拍，[CH,CL]都会自动加1。随着[CH,CL]的值逐渐增加，当值增加到[CCAPnH,CCAPnL]时，CCFn就会发生置位，从而产生了中断[11]。等下次中断时，其中断的时间也是相同的，这样PCA就实现来定时的功能。3 实验结果
无线控制的激光告警测试系统设计方案的软件设计采用C语言编写，主要分为系统初始化、单片机串口中断模块初始化、无线发送模块初始化，系统软件流程如图2所示。测试系统在上电后，首先对单片机的IO口、定时器、中断函数进行初始化操作，然后系统等待并检测是否有外部中断产生。当系统触发了中断函数，在软件程序中，首先会对中断函数的类型进行判断，中断函数分为转台启停和激光器启停信号中断检测[8]。当检测到外部中断函数为转台启停信号时，程序首先会进入到流程图左侧的转台启停中断函数中。程序根据接收到的指令后，解析得到转台需要偏转的角度和方向，转台控制器控制转台完成相应的操作，实现转台的控制。为了提高测试性，转台的旋转方向设定为正转和反转，其偏转角度也可以根据需要自行设定。偏转角度有连续角度（步进精度为1°）、任意角度、固定角度（18°、22.5°、30°）三种模式。当检测到外部中断函数为激光器启停信号时，程序则会进入到流程图右侧的激光器启停中断函数。程序根据接收到的指令，完成激光器的开启与激光的终止发射。在程序中，激光器的码型主要有编码、重频、脉冲三种方式，根据接收到的指令协议进行时序的切换[9-10]。激光告警对脉冲时序的精度要求比较高，为了提高脉冲序列的时序精度，放弃传统的定时器模式，而是采用单片机内部的可编程计数器阵列（PCA）软件定时器模式来实现，其工作原理如图3所示。PCA定时器在工作时，首先会与模块捕获寄存器里面的数值进行比较，当它们的值相等时，如果控制寄存器（CCON）的中断标志（CCFn）和比较/捕获寄存器（CCAPMn）的使能中断标志（ECCFn）都置位，则此时将产生中断。在这种模式下，每隔一个时钟节拍，[CH,CL]都会自动加1。随着[CH,CL]的值逐渐增加，当值增加到[CCAPnH,CCAPnL]时，CCFn就会发生置位，从而产生了中断[11]。等下次中断时，其中断的时间也是相同的，这样PCA就实现来定时的功能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于激光告警的PIN面阵探测系统设计[J]. 任华军,张方,王开元,焦凯强. 半导体光电. 2019(03)
[2]基于DSP的直流无刷电机驱动系统设计[J]. 刘凤丽,杨超,张嘉易,郝永平,于庆东,张胜. 光电技术应用. 2019(02)
[3]周期型激光编码工作周期识别技术研究[J]. 童忠诚. 光电技术应用. 2018(06)
[4]一种手持式微弱激光编码信号发生器设计[J]. 赵建,侯铭泽. 光电技术应用. 2018(02)
[5]Tm:YAP板条激光器的数值分析[J]. 丁宇,闫秀生. 光电技术应用. 2018(01)
[6]基于数字电桥的CI-SR800黑体全自动控制方法[J]. 李航宇,于海巍. 光电技术应用. 2017(06)
[7]基于探测器阵列的激光远场特性测量误差分析[J]. 叶宗民. 光电技术应用. 2017(01)
[8]现代战争中的光电对抗技术分析[J]. 徐思宁,王世立,管卫亮,程威敏. 红外. 2014(04)
[9]激光告警装备的发展现状与趋势分析[J]. 陈宁,王兵,陈兆兵. 舰船电子工程. 2011(07)
[10]激光制导技术在现代武器中的应用与发展[J]. 范保虎,赵长明,马国强. 飞航导弹. 2006(05)
博士论文
[1]激光对抗中的告警和欺骗干扰技术[D]. 张英远.西安电子科技大学 2012
本文编号：3497087
【文章来源】：光电技术应用. 2020,35(02)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
基本组成框图
激光告警对脉冲时序的精度要求比较高，为了提高脉冲序列的时序精度，放弃传统的定时器模式，而是采用单片机内部的可编程计数器阵列（PCA）软件定时器模式来实现，其工作原理如图3所示。PCA定时器在工作时，首先会与模块捕获寄存器里面的数值进行比较，当它们的值相等时，如果控制寄存器（CCON）的中断标志（CCFn）和比较/捕获寄存器（CCAPMn）的使能中断标志（ECCFn）都置位，则此时将产生中断。在这种模式下，每隔一个时钟节拍，[CH,CL]都会自动加1。随着[CH,CL]的值逐渐增加，当值增加到[CCAPnH,CCAPnL]时，CCFn就会发生置位，从而产生了中断[11]。等下次中断时，其中断的时间也是相同的，这样PCA就实现来定时的功能。3 实验结果
无线控制的激光告警测试系统设计方案的软件设计采用C语言编写，主要分为系统初始化、单片机串口中断模块初始化、无线发送模块初始化，系统软件流程如图2所示。测试系统在上电后，首先对单片机的IO口、定时器、中断函数进行初始化操作，然后系统等待并检测是否有外部中断产生。当系统触发了中断函数，在软件程序中，首先会对中断函数的类型进行判断，中断函数分为转台启停和激光器启停信号中断检测[8]。当检测到外部中断函数为转台启停信号时，程序首先会进入到流程图左侧的转台启停中断函数中。程序根据接收到的指令后，解析得到转台需要偏转的角度和方向，转台控制器控制转台完成相应的操作，实现转台的控制。为了提高测试性，转台的旋转方向设定为正转和反转，其偏转角度也可以根据需要自行设定。偏转角度有连续角度（步进精度为1°）、任意角度、固定角度（18°、22.5°、30°）三种模式。当检测到外部中断函数为激光器启停信号时，程序则会进入到流程图右侧的激光器启停中断函数。程序根据接收到的指令，完成激光器的开启与激光的终止发射。在程序中，激光器的码型主要有编码、重频、脉冲三种方式，根据接收到的指令协议进行时序的切换[9-10]。激光告警对脉冲时序的精度要求比较高，为了提高脉冲序列的时序精度，放弃传统的定时器模式，而是采用单片机内部的可编程计数器阵列（PCA）软件定时器模式来实现，其工作原理如图3所示。PCA定时器在工作时，首先会与模块捕获寄存器里面的数值进行比较，当它们的值相等时，如果控制寄存器（CCON）的中断标志（CCFn）和比较/捕获寄存器（CCAPMn）的使能中断标志（ECCFn）都置位，则此时将产生中断。在这种模式下，每隔一个时钟节拍，[CH,CL]都会自动加1。随着[CH,CL]的值逐渐增加，当值增加到[CCAPnH,CCAPnL]时，CCFn就会发生置位，从而产生了中断[11]。等下次中断时，其中断的时间也是相同的，这样PCA就实现来定时的功能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于激光告警的PIN面阵探测系统设计[J]. 任华军,张方,王开元,焦凯强. 半导体光电. 2019(03)
[2]基于DSP的直流无刷电机驱动系统设计[J]. 刘凤丽,杨超,张嘉易,郝永平,于庆东,张胜. 光电技术应用. 2019(02)
[3]周期型激光编码工作周期识别技术研究[J]. 童忠诚. 光电技术应用. 2018(06)
[4]一种手持式微弱激光编码信号发生器设计[J]. 赵建,侯铭泽. 光电技术应用. 2018(02)
[5]Tm:YAP板条激光器的数值分析[J]. 丁宇,闫秀生. 光电技术应用. 2018(01)
[6]基于数字电桥的CI-SR800黑体全自动控制方法[J]. 李航宇,于海巍. 光电技术应用. 2017(06)
[7]基于探测器阵列的激光远场特性测量误差分析[J]. 叶宗民. 光电技术应用. 2017(01)
[8]现代战争中的光电对抗技术分析[J]. 徐思宁,王世立,管卫亮,程威敏. 红外. 2014(04)
[9]激光告警装备的发展现状与趋势分析[J]. 陈宁,王兵,陈兆兵. 舰船电子工程. 2011(07)
[10]激光制导技术在现代武器中的应用与发展[J]. 范保虎,赵长明,马国强. 飞航导弹. 2006(05)
博士论文
[1]激光对抗中的告警和欺骗干扰技术[D]. 张英远.西安电子科技大学 2012
本文编号：3497087
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