专利名称：一种单片计算机自动控制模拟实弹狩猎游艺设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模拟狩猎游艺设备，具体地说是一种由单片计算机自动控制，并且具有实弹射击效果的模拟狩猎游艺设备。
在现有技术中，与本实用新型相近的一种模拟射击狩猎游艺设备，主要由沿轨道运行的狩猎车，远红外线激光枪，内装汽动装置的动物模型，以及动物模型旁的远红外线接收靶组成，游乐者上狩猎车后，沿轨道运行，看见靶位即可射击，击中靶位后动物模型即发声并产生一定动作，延续一段时间后，声音和动作均停止，若未击中靶位，则无声音及动作产生，狩猎车沿轨道运行一周后，游艺结束。例如，安置于广州东方乐园内的模拟狩猎游艺设备，以及广东省佛山游乐机械设备厂生产的飞虹牌“森林狩猎”设备。这种设备无自动记分装置，采用远红外线激光枪模拟射击，看不见弹着点，仅能凭扬声器发出的模拟枪声及动物模型有无动作，来判断是否射击及击中，使得游乐者感觉不到实弹狩猎的效果；另外，动物模型的动作由汽动装置驱动，其噪音大、造价高。
本实用新型的目的在于克服上述装置的缺陷，提供一种由单片计算机自动控制，采用特制汽枪发射塑料子弹，具有自动记分功能，并集分数显示、语音、光电提示及模拟流血和各种模拟动作于一体的模拟实弹射击狩猎游艺设备。
本实用新型的目的是这样实现的采用一种带有单片计算机控制装置的狩猎车，在沿轨道运行过程中，向一定有效范围内不断发射该狩猎车的编码信号，并实时无线接收站台主单片计算机控制装置发射的该狩猎车得分信号，加以显示，且通过车内扬声器随时报告游乐者射击成绩和注意事项；在某狩猎车一定有效范围内的带有单片计算机控制装置的动物模型，加有提前接收狩猎车编码信号的接收器，提前接收到该狩猎车发射的编码信号后，发出动物叫声，并以光电形式提示有效击中的靶位，以使游乐者能提前发现射击目标，当狩猎车行至某动物模型靶的有效射程内时，狩猎车内游乐者即可利用一种射程约为15m、塑料子弹直径为6mm的特制汽枪，向有效射程内动物模型的有效击中靶位射击，击中后，由动物模型的单片计算机控制装置控制输出被击中声和相应的语音，以光电形式模拟流血效果，并控制驱动动物模型做出被击倒动作，同时，通过通信线路将该狩猎车编码信号和该动物模型靶被击中信号传输给站台主单片计算机控制装置进行记分处理。站台主单片计算机控制装置接收各动物模型靶位传来的某狩猎车编码信号和各动物模型靶被击中信号，进行相应的记分和成绩处理后，控制驱动大型显示屏，不断显示各狩猎车累计分数和成绩判断情况，同时，通过无线发射向各狩猎车发送累计分数信号，并可通过无线发射控制停止或启动狩猎车。
上述技术方案与现有技术相比，采用发射塑料子弹的特制汽枪，在狩猎车和动物模型靶处均采用了单片计算机控制装置，并设有信号发射及提前接收装置，同时通过站台主单片计算机控制装置的数据处理，不仅实现了自动记分，而且使游乐更具实弹狩猎效果。
图1是单片计算机自动控制模拟实弹狩猎游艺设备总体控制电气原理图；图2是直流稳压电路原理图；图3是站台主单片计算机控制装置的单片机控制原理图；图4是站台主单片计算机控制装置的显示驱动及无线电发射器原理图；图5是动物模型单片计算机控制装置的单片机控制原理图；图6是动物模型单片计算机控制装置的狩猎车编码信号接收器原理图；图7是动物模型单片计算机控制装置的语音控制原理图；图8是动物模型单片计算机控制装置的声靶接收器原理图；图9是动物模型单片计算机控制装置的靶位提示及模拟流血光电显示器原理
图10是动物模型单片计算机控制装置的信号口及电机控制原理图；
图11是狩猎车单片计算机控制装置的单片机控制原理图；
图12是狩猎车单片计算机控制装置的信号口及车动电机控制原理图；
图13是狩猎车单片计算机控制装置的语音控制原理图；
图14是狩猎车单片计算机控制装置的狩猎车编码信号发射器及无线电接收器原理图；
图15是狩猎车单片计算机控制装置的分数显示驱动原理图。
以下结合附图对本实用新型做进一步详述。
图1是本实用新型总体控制电气原理图。本实用新型在站台处设置了一个主单片计算机控制装置1，以及其大型显示屏2及无线电发射器3，主单片计算机控制装置1通过串行口通信线路5，与动物模型单片计算机控制装置4相联，主要接收动物模型单片计算机控制装置4传送的某狩猎车的编码信号及其击中动物模型靶信号，在接收到这两个信号，并进行相应的记分运算处理后，一路控制驱动大型显示屏2显示该狩猎车得分情况，另一路通过无线电发射器3，将该狩猎车累计分数信号发送给该狩猎车的无线电接收器6接收，亦可通过主单片计算机控制装置1的按键8，经无线电发射器3和无线电接收器6，人为控制狩猎车的启动或停车，以实现站台主单片计算机控制装置1与狩猎车单片计算机控制装置7间的衔接。狩猎车在运行过程中，其狩猎车单片计算机控制装置7，经无线电接收器6接收由站台主单片计算机控制装置1处发送的累计分数信号，控制驱动狩猎车内显示器12，显示该狩猎车累计得分，并可根据分数信号或其它控制信号，控制相应的语音输出，同时狩猎车单片计算机控制装置7将本狩猎车的编码信号，经狩猎车编码信号发射器9不断向一定有效范围内发射，以供有效范围内动物模型单片计算机控制装置4通过狩猎车编码信号接收器10接收，以实现狩猎车单片计算机控制装置7与动物模型单片计算机控制装置4的衔接。动物模型单片计算机控制装置4开机后，即通过狩猎车编码信号接收器10不断接收红外信号，一旦收到狩猎车单片计算机控制装置7经狩猎车编码信号发射器9发送的狩猎车编码信号，即可判断出是哪一台狩猎车，同时控制驱动动物模型声光装置13进行声光提示，狩猎车编码信号接收器10的红外信号接收点应距动物模型有一定距离，以保证狩猎车到达有效射击位置之前，动物模型单片计算机控制装置4即已收到狩猎车编码信号，使得该声光提示变为提前，有利于游乐者做好射击前准备，当动物模型单片计算机控制装置4通过其声靶接收器14接收到击中信号后，即控制驱动动物模型上有效击中靶位处的声光显示器工作，产生一定的有效击中声光效果，同时控制驱动执行继电器J1、J2接通电机DD1工作，产生动物模型被击倒的动作，并将击中信号经通信线路5传递给站台主单片计算机控制装置1。狩猎车启动开关启动后，狩猎车单片计算机控制装置7即控制执行继电器J3接通车动电机16工作，使狩猎车沿轨道运行。此外，本实用新型还设置了一个配电柜11，将220V电压调整为可微调的200A、24V整流电源，以供站台、狩猎车及动物模型处各部分电路驱动使用。
图2是直流稳压电路原理图。本实施例中，直流稳压电路的输入取自配电柜输出的200A、24V直流电源，即经D19、D18、D17、D16、D15、D14、D13、D12降压后，分别通过WE3(7805)、WE2(7812)、WE4(7815)稳压，再经滤波形成VCC(+5V)、VDD(+12V)、VEE(+15V)输出。
图3是站台主单片计算机控制装置的单片机控制原理图。由动物模型单片计算机控制装置串行口传来的靶位信号、某狩猎车的编码信号及其击中动物模型靶信号T，经光电耦合器件U33(TLP521-1)隔离后，送至单片计算机U31(8031)的10、11端，经单片计算机U31(8031)的编码分析、成绩判断及分数累加处理后，暂存于单片计算机U31(8031)的内存储器内，单片计算机U31(8031)的内存储器内存有各狩猎车的编码、成绩及累加分数，单片计算机U31(8031)将内存储器内各狩猎车的编码、成绩及累加分数，通过单片计算机U31(8031)的P0口以循环方式送入数据锁存器U32(74LS373)锁存，并通过单片计算机U31(8031)的P1口相应发出脉冲CP9、CP10、CP11、CP12、CP13、CP14、CP15，以控制狩猎车编码、成绩、累加分数的循环显示，以及累加分数的无线发射。所设置的扫描按键AN7、AN8、AN9、AN10、AN11、AN12、AN13、AN14、AN15，是为了无线控制狩猎车的停止或启动，单片计算机U31(8031)在运行过程中将随时检测扫描按键AN7、AN8、AN9、AN10、AN11、AN12、AN13、AN14、AN15，例如，首先通过单片计算机U31(8031)的14端将CP18置0，尔后，依次通过单片计算机U31(8031)的12、17、15端检测CP21、CP20、CP19是否为0，若为0，则按键被按下，如CP19为0，则AN9被按下，单片计算机U31(8031)即通过P0口将相应的控制信号送U32(74LS373)锁存，用来进行无线发射控制狩猎车的停止或启动。
图4是站台主单片计算机控制装置的显示驱动及无线电发射器原理图。由图3中U32(74LS373)传来的某狩猎车的编码、成绩及累加分数信号CP1、CP2、CP3、CP4、CP5、CP6、CP7、CP8，送至锁存器U26、U25、U24、U23、U22、U21、U20(均为74LS373)的数据输入端D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，通过相应的脉中信号CP9、CP10、CP11、CP12、CP13、CP14、CP15循环打开锁存器U26、U25、U24、U23、U22、U21、U20，进行狩猎车的编码、成绩及累加分数的循环显示。其中，U26对应狩猎车的编码显示，U25对应成绩(满分、优秀、良好、及格、不及格)显示，U24、U23、U22、U21、U20分别对应累加分数的万、千、百、十、个位显示。另外，狩猎车的编码、累计分数信号及扫描按键控制信号亦通过CP8，以串行通信方式一位一位送入U25的D7端，在脉冲信号CP10打开U25驱动成绩显示的同时，亦将其送入遥控发射专用芯片U27(TWH630)的2端无线发射出去，以供狩猎车单片计算机控制装置无线接收。遥控发射专用集成块TWH630可将其2端(1N)接收的信号(1至3kHz)，自动调制成265MHz的无线电波发射出去，发射距离约150m。
图6是动物模型单片计算机控制装置的狩猎车编码信号接收器原理图。由某狩猎车单片计算机控制装置的狩猎车编码信号发射器发射来的狩猎车编码信号，经红外接收管DP1(PH302)接收后，送至红外信号专用接收集成电路U11(CX20106)的1端，经解调、放大后由U11的7端输出至三极管BG9的基极，以驱动与非门U12(4093)送至光电耦合器件U10(TLP521-1)进行隔离，隔离后的狩猎车编码信号AP2，经图5中施密特与非门U4A(74LS14)整形后，由单片计算机U1(8031)的P10口接收并处理，判断出狩猎车编号。
图7是动物模型单片计算机控制装置的语音控制原理图。图5中单片计算机U1(8031)接收并分别判断出狩猎车编号或某动物模型靶击中信号及在一定时间内没有击中信号后，即通过单片计算机U1(8031)的P14、P15、P16、P17口，将地址信号AP6、AP7、AP8、AP9送至可编程语音芯片U5(HY420)的5、6、9、23端，以控制发出动物模拟叫声或相应语音。ZL1为录音拾音器，声音经U6(TA7205P)放大后由扬声器Y1发出。
图8是动物模型单片计算机控制装置的声靶接收器原理图。由拾音器ZG1接收的声音信号，进入前置放大器U7(TA7120P)的2端，经放大后由U7(TA7120P)的6端输出，再经U8(LM386)进一步放大(达到驱动光耦的要求)，由U8(LM386)的5端输出，其输出负信号被由电阻R37和二极管D20组成的回路吸收，正信号通过电阻R38驱动光电耦合器件U9(TLP521-1)隔离为信号AP3，送至图5中施密特与非门U4B(74LS14)整形后，由单片计算机U1(8031)的P11口接收，以使单片计算机U1(8031)通过其声音频率和强度(以能驱动光耦为限)，判断是否是有效靶位击中信号。声靶接收器安装于有效击中靶位后面，而有效击中靶位通过阻尼橡胶与动物模型体其它部位隔离，故子弹不射到有效击中靶位上，其声音强度不足以驱动光耦。
图9是动物模型单片计算机控制装置的靶位及模拟流血光电显示器原理图。图5中单片计算机U1(8031)提前接收并判断出狩猎车编号后，除控制发出动物模拟叫声外，还通过单片计算机U1(8031)的P0口不断送出提示光电显示信号，并经数据总线A-BUS送至图9中锁存器U14(74LS373)，由单片计算机U1(8031)的16端(WR)发出写脉冲信号，经U4C(74LS14)反相后，控制U14(74LS373)间隔地送出数据，驱动发光二极管LED1至LED16部分发光，以提前提示动物模型靶位所在位置。当单片计算机U1(8031)通过声靶接收器收到有效靶位击中信号后，亦通过上述控制，驱动发光二极管LED1至LED16发光，但经数据总线A-BUS送出的信号数据不同，以模拟动物被击中流血的效果。
图10是动物模型单片计算机控制装置的信号口及电机控制原理图。图5中单片计算机U1(8031)通过声靶接收器收到有效靶位击中信号后，可通过单片计算机U1(8031)的15端和17端分别发出控制信号AP13和AP14，以控制继电器J1(JQX-15F)和J2(JQX-15F)工作，使得电机DD1正转和反转；当电机DD1正转到位时，即可触动正转行程开关AN1，使电机DD1正转到位经光电耦合器件U15A(TLP521-4)隔离后的到位信号AP4，送至图5中单片计算机U1(8031)的3端，单片计算机U1(8031)在收到正转到位信号后，即通过单片计算机U1(8031)的17端发出电机DD1反转控制信号AP14，使电机DD1反转；当电机DD1反转到位时，即可触动反转行程开关AN2，使电机DD1反转到位经光电耦合器件U15B(TLP521-4)隔离后的到位信号AP5，送至图5中单片计算机U1(8031)的4端，单片计算机U1(8031)在收到反转到位信号后，即通过单片计算机U1(8031)的15端发出电机DD1正转控制信号AP13，使电机DD1正转。此外，图5中单片计算机U1(8031)通过声靶接收器收到有效靶位击中信号后，还通过图5中单片计算机U1(8031)的11端(即串行口)，将靶位信号、某狩猎车的编码信号及其击中动物模型靶信号经光电耦合器件U16B(TLP521-2)隔离成信号T，以串行通信方式传送给站台主单片计算机控制装置接收。检验开关AN3用于本装置调试时，模拟狩猎车信号使用。由光电耦合器件U16A(TLP521-2)接至单片计算机U1(8031)的14端的信号口为备用扩充口。
图12是狩猎车单片计算机控制装置的信号口及车动电机控制原理图。在狩猎车单片计算机控制装置中设有6个开关信号，分别通过按钮开关AN16、AN17、AN18、AN4、AN5、AN6，经光电耦合器件U43(TLP521-4)、U17(TLP521-2)隔离后，形成启动信号BP11、停车信号BP12、显示信号BP13、单人信号BP14、双人信号BP15、检测信号BP16(为备用扩充开关信号)，分别送入
图11中狩猎车单片计算机U46(8031)的P12、P13、P14、P15、P16、P17口，如当启动开关AN16按动，即有启动信号BP11送入单片计算机U46(8031)的P12口，单片计算机U46(8031)收到启动信号后，即通过单片计算机U46(8031)的P10口送出车动电机启动信号BP9，使继电器J3(JQX-40)吸合，车动电机开动，狩猎车即开始运行。此外，单人开关AN4、双人开关AN5安置于座位下，当有人坐动时，单人开关AN4或双人开关AN5即工作，相应送出单人信号BP14或双人信号BP15，单片计算机U46(8031)在运行过程中，不断检测单人、双人信号，在通过单片计算机U46(8031)的P13口收到停车信号BP12后，将单、双人信号存入
图11中的可改写ROM U47(2816)，可改写ROM U47(2816)中主要存储车次及人数，在通过单片计算机U46(8031)的P14口收到显示信号BP13后，即将单、双人数在分数显示屏中显示出来，以便管理。
图13是狩猎车单片计算机控制装置的语音控制原理图。
图11中单片计算机U46(8031)可通过由锁存器U48(74LS373)形成的扩展输出I/O口，将地址信号BP7、BP6、BP4、BP3、BP2、BP1送至可编程语音芯片U18(HY420)的4、5、6、9、10、23端，以控制播放游乐注意事项和报告成绩。ZL2为录音拾音器，声音经U19(TA7205P)放大后由扬声器Y2发出。
图14是狩猎车单片计算机控制装置的狩猎车编码信号发射器及无线电接收器原理图。
图11中单片计算机U46(8031)的30端输出的时钟信号B-ALE，经U36、U35(均为74LS196)分频为40kHz作为红外信号的载波，与单片计算机U46(8031)的P11口输出的2000Hz的狩猎车编码信号，一并经U34(74LS02)混频为40kHz载波的电信号，通过三极管BG12(D774)驱动红外发射管LEF1、LEF2发射出去，以供动物模型单片计算机控制装置接收，该红外信号的发射由单片计算机U46(8031)控制在狩猎车启动后进行。由站台主单片计算机控制装置以串行方式无线发射来的狩猎车编码信号和累计分数信号，通过无线接收专用集成块U37(TWH632)接收(与THW630配套)，U37(TWH632)将所接收的265MHz载波编码信号，自动解码为1至3kHz的狩猎车编码和分数信号，送入
图11中单片计算机U46(8031)的13端，单片计算机U46(8031)首先对收到数据的第1个字节(狩猎车编码)进行判断，若为本车编码，则将第2个字节起的数据存入内存储器，若判断存入数据为分数，则送出显示；若判断存入数据为停车或启动控制信号，则控制停车或启动。
图15是狩猎车单片计算机控制装置的显示驱动原理图。
图11中单片计算机U46(8031)在收到无线发射的分数信号后，即由单片计算机U46(8031)的11端发出显示控制脉冲BP18，控制串行接收并行输出移位寄存器U38、U39、U40、U13、U41、U42(均为74LS164)的8端(时钟端)，同时由10端发出狩猎车编码和累计分数信号BP17(即以串行通信方式一位一位送出)，送至U38(74LS164)的信号输入端(A，B端)，以实现狩猎车编码和累计分数的显示。
权利要求1.一种模拟狩猎游艺设备，主要由沿轨道运行的狩猎车，模拟狩猎射击枪及动物模型靶组成，其特征是在站台处设有站台主单片计算机控制装置[1]，在动物模型靶处设有动物模型单片计算机控制装置[4]，在狩猎车上设有狩猎车单片计算机控制装置[7]，动物模型单片计算机控制装置[4]通过串行口通信线路[5]连接于站台主单片计算机控制装置[1]，站台主单片计算机控制装置[1]通过无线电发射器[3]和无线电接收器[6]连接于狩猎车单片计算机控制装置[7]，狩猎车单片计算机控制装置[7]通过狩猎车编码信号发射器[9]和狩猎车编码信号接收器[10]连接于动物模型单片计算机控制装置[4]。
2.根据权利要求1所述的模拟狩猎游艺设备，其特征在于串行口通信线路[5]由动物模型单片计算机控制装置[4]之单片计算机[U1]的串行口(TXD端)，连接于光电耦合器件[U16B]的4脚，并由光电耦合器件[U16B]的6脚经二极管[D25]连接于光电耦合器件[U33]的1脚，再由光电耦合器件[U33]的4脚连接于站台主单片计算机控制装置[1]之单片计算机[U31]的串行口(RXD端和TXD端)而形成。
3.根据权利要求1所述的模拟狩猎游艺设备，其特征在于；无线电发射器[3]由站台主单片计算机控制装置[1]之数据锁存器[U25]的Q7端，连接于三极管[BG30]的基极，并由三极管[BG30]的集电极连接于遥控发射专用芯片[U27]的IN端而形成，无线电接收器[6]由无线接收专用芯片[U37]的OUT端，经二极管[D29和D28]连接于狩猎车单片计算机控制装置[7]之单片计算机[U46]的13脚(INT1端)而形成。
4.根据权利要求1所述的模拟狩猎游艺设备，其特征在于狩猎车编码信号发射器[9]由狩猎车单片计算机控制装置[7]之单片计算机[U46]的ALE端，连接于计数器[U36]的CLK2端，经计数器[U36]的Q3端连接于计数器[U35]的CLK2端，再由计数器[U35]的Q3端经门电路[U34C]连接于门电路[U34A]的3端，同时狩猎车单片计算机控制装置[7]之单片计算机[U46]的P11端亦经门电路[U34B]连接于门电路[U34A]的2端，再由门电路[U34A]的1端输出经二极管[D27]及三极管[BG12]连接红外发射管LEF1和LEF2而形成，狩猎车编码信号接收器[10]由红外接收管[DP1]，连接于红外信号专用接收集成电路[U11]的]端，再由红外信号专用接收集成电路[U11]的7端输出，经三极管[BG9]及与非门[U12]连接于光电耦合器件[10]的2脚，并由光电耦合器件[10]的4脚经施密特与非门[U4A]连接于动物模型单片计算机控制装置[4]之单片计算机[U1]的P10端而形成。
专利摘要一种单片计算机自动控制模拟实弹狩猎游艺设备，在采用狩猎车、射击枪及动物模型靶的基础上，在狩猎车、动物模型及站台处均增设了单片机控制装置、并设计了串行口通信线路连接于动物模型和站台的单片机控制装置之间，设计了无线电发射/接收器连接于站台和狩猎车的单片机控制装置之间，设计了狩猎车编码信号发射/接收器连接于狩猎车和动物模型的单片机控制装置之间，实现了自动计分，且通过声光和动作等方式使游乐更具实弹狩猎效果。
文档编号A63F9/02GK2252032SQ95237688
公开日1997年4月16日 申请日期1995年9月28日 优先权日1995年9月28日
发明者金嘉声 申请人:金嘉声