一种自动报靶系统传感器布阵方式装置的制作方法

专利名称:一种自动报靶系统传感器布阵方式装置的制作方法
一种自动报耙系统传感器布阵方式装置技术领域：
本实用新型涉及射击器材，特别适用于打靶时自动报靶系统传感器布阵方 式装置。
技术背景现有打枪射击靶场上用的自动报靶系统中，有的采用热成像原理，大部分 采用通过传感器采集信号，把信号传入电路中，通过电路进行一定的处理，传 入电脑，实现自动报靶。若采用热成像原理通过采集信号，实现自动报靶，其 成本非常高，而且准确度与像素有关。目前大部分使用传感器采集信号，再通过电路处理，所采用的传感器布阵方式 可能是在靶筐的两边竖轴布置传感器，收集到信号再通过电路处理。这种方式 存在自动报靶精度不高，而且电路结构相当复杂的缺陷。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种装置结构简单，数学模型合理，电路设 计简单易实现，自动报靶精度高，系统可靠性高的自动报靶系统传感器布阵方式装置。为了解决现有技术的不足，本实用新型的技术方案是这样实现的 一种自 动报靶系统传感器布阵方式装置，其本实用新型的改进之处在于靶场自动报靶 系统中靶筐垂直方向至少连接一个传感器，水平方向至少连接三个传感器，上 述所说的传感器的接收信号分别与一级放大电路连接， 一级放大电路与滤波电 路连接，滤波电路与二级放大电路连接，二级放大电路与单片机连接，单片机 与无线模块或有线输出电路连接，无线模块与无线输出电路连接，无线输出电路上连接有发射天线，有线输出电路通过导线数据传输到有线接收电路，无线 接收电路连接接收天线，有线接收电路或无线接收电路将接收到的信号送入数 据处理器电路中进行处理，经处理后的信号分别送入到耳机和显示器。一种自动报靶系统六路传感器布阵方式装置，其本实用新型的改进之处在 于所说靶筐中水平方向连接三个传感器，垂直方向连接三个传感器，上述所说 的传感器的接收信号分别与一级放大电路连接， 一级放大电路与滤波电路连 接，滤波电路与二级放大电路连接，二级放大电路与单片机连接，单片机与无 线模块或有线输出电路连接，无线模块与无线输出电路连接，无线输出电路上 连接有发射天线，有线输出电路通过导线数据传输到有钱接收电路，无线接收 电路连接接收天线，有线接收电路或无线接收电路将接收到的信号送入数据处 理器电路中进行处理，经处理后的信号分别送入到耳机和显示器。一种自动报靶系统三路传感器布阵方式装置，其本实用新型的改进之处在 于所说靶框中水平方向连接有三个传感器，垂直方向为零个传感器，上述所说 的传感器的接收信号分别与一级放大电路连接， 一级放大电路与滤波电路连 接，滤波电路与二级放大电路连接，二级放大电路与单片机连接，单片机与无 线模块或有线输出电路连接，无线模块与无线输出电路连接，无线输出电路上 连接有发射天线，有线输出电路通过导线数据传输到有线接收电路，无线接收 电路连接接收天线，有线接收电路或无线接收电路将接收到的信号送入数据处 理器电路中进行处理，经处理后的信号分别送入到耳机和显示器。本实用新型与现有技术相比，装置结构简单，数学模型及电路设计合理， 能实现自动报靶功能，根据靶埸的需要，可以合理的选择三路、四路、六路等 不同结构形式的自动报靶系统传感器布阵方式装置。采用这种原理实现自动报靶，比热成像或其他原理所用成本低；采用这种方式，建立的数学模型简单合理；并且硬件电路设计及软件编程简单，报靶精度准确、精度高，系统可靠性好，此装置广泛应用于室内外靶场的自动报靶装置中。

图1为本实用新型四路传感器布阵方式装置结构示意图； 图2为本实用新型六路传感器布阵方式装置结构示意图； 图3为本实用新型三路传感器布阵方式装置结构示意图； 图4为本实用新型传感器布阵方式装置电路结构示意框图； 图5为图4的一级放大电路原理结构示意图； 图6为图4的二级放大及滤波电路原理结构示意图； 图7为图4的单片机处理电路原理结构示意图。
具体实施方式
附图为本实用新型的实施例。 下面结合附图对
发明内容
作进一步说明参照图l、图2、图3、图4所示，自动报靶系统传感器布阵方式装置，其 靶场自动报靶系统中靶筐5垂直方向至少连接一个传感器1，水平方向至少连 接三个传感器4、 5、 6，上述所说的传感器l、 4、 5、 6路的接收信号分别与一 级放大电路8连接， 一级放大电路8与滤波电路9连接，滤波电路9与二级放 大电路10连接，二级放大电路10与单片机11连接，单片机11与无线模块12 或有线输出电路13连接，无线模块12与无线输出电路14连接，无线输出电 路14上连接有发射天线，有线输出电路13通过导线数据传输到有线接收电路 18,无线接收电路19连接接收天线，有线接收电路18、无线接收电路19将接 收到的信号送入数据处理器电路17中进行处理，经处理后的信号分别送入到 耳机15和显示器16，所说靶筐7中水平方向连接三个传感器4、 5、 6，垂直 方向连接三个传感器l、 2、 3。所说靶筐中水平方向连接三个传感器，垂直方向连據三个传感器，上述所 说的传感器的接收信号分别与一级放大电路连接， 一级放大电路与滤波电路连 接，滤波电路与二级放大电路连接，二级放大电路与单片机连接，单片机与无
线模块或有线输出电路连接，无线模块与无线输出电路连接，无线输出电路上 连接有发射天线，有线输出电路通过导线数据传输到有线接收电路，无线接收 电路连接接收天线，有线接收电路或无线接收电路将接收到的信号送入数据处 理器电路中进行处理，经处理后的信号分别送入到耳机和显示器。其所说耙框中水平方向连接有三个传感器，垂直方向为零个传感器，上述 所说的传感器的接收信号分别与一级放大电路连接， 一级放大电路与滤波电路 连接，滤波电路与二级放大电路连接，二级放大电路与单片机连接，单片机与 无线模块或有线输出电路连接，无线模块与无线输出电路连接，无线输出电路 上连接有发射天线，有线输出电路通过导线数据传输到有线接收电路，无线接 收电路连接接收天线，有线接收电路或无线接收电路将接收到的信号送入数据 处理器电路中进行处理，经处理后的信号分别送入到耳机和显示器。图5所示为一级放大电路原理结构示意图，传感器1的11+端分别与电阻 R60、 IC8A运算放大器的第3脚正极连接，第2脚负极与第1脚短接连接，第 1脚上还与电阻R61的一端连接，电阻R61的另一端节点上分别与电容C14、 C15、电阻R65的一端连接，电容C14的另一端依次分别与电阻R62、 R63、 R67、 R70的一端连接，电容C15与电阻R62另一端连接，电阻R63另一端 分别与IC8B运算放大器的第6脚负极、电阻R64—端连接，电阻R65、 R64、 IC8B运算放大器的第7脚并联连接，IC8B运算放大器的第7脚还与电阻R66 的一端连接，电阻R66的另一端节点分别与电阻R67—端、IC8C运算放大器 的第10脚、第9脚、电阻R68、 R72—端连接，电阻R68另一端与IC8C运算 放大器的第8脚和电阻R69 —端连接，电阻R69另一端分别与电阻R70、 IC8D 运算放大器的第12脚、第13脚、电阻R71—端连接，电阻R72另一端与W1 滑动电抗器连接，电阻R71另一端与IC8D运算放大器的Al+端连接，A1+ 端与滤波电路9连接。同理，2 6路中的一级放大电路与上述1路放大电路结 构相同。
图6所示为图4的二级放大及滤波电路原理结构示意图，Al+端连接一个 电阻R39，电阻R39另一端的节点分别与电容C7、 IC6芯片的第3脚连接，电 容C7的另一端与电阻R40连接，电阻R40另一端连接在IC6芯片的第2脚的 节点上，第2脚的节点上串联连接一个电阻R41，电阻R41另一端与IC6芯片 的第1脚连接，IC6芯片共四路，同理，A2+，A3+，A4+端进入IC6芯片的接法 与上述A1+相同。IC6芯片中第1脚通过一个电阻R14接入IC4芯片的第5脚， 类似的，IC6芯片中第7脚通过一个电阻R12接入IC4芯片的第7脚，IC6芯 片中第14脚通过一个电阻R20接入IC4芯片的第11脚，IC6芯片中第8脚通 过一个电阻R22接入IC4芯片的第9脚，IC4芯片中第3脚接直流电源，第12 脚接地，IC4第1脚是芯片的第一路输出，其接一个电阻R17， R17的另一端 接电源，类似的，IC4第2脚是芯片的第二路输出，其接一个电阻R16， R16 的另一端接电源，IC4第14脚是芯片的第三路输出，其接一个电阻R18， R18 的另一端接电源，IC4第13脚是芯片的第四路输出，其接一个电阻R19， R19 的另一端接电源。IC4芯片的第4， 6， 8， 10脚各自分别通过一个电阻 R15,R13，R21，R23汇接到一起(即IN-)做总输出，IN-接到一个可调电阻W5。图5 中powerl，power2是两个电源接插件，J4，J5，J6，J7是四个信号线接插件，不参与 原理图的作用，只为线接入和拔除电路板时方便。J4的Il+与图四的Il+连接。 J3的第3， 4脚分别与图6上IC2芯片的第11， IO脚连接。图7所示为图4单片机处理电路原理结构示意图，IC1芯片的第1脚与IC2 芯片的第5脚连接，IC1芯片的第2、 3、 4脚依次分别与IC2芯片的第6、 7、 8脚连接，IC2芯片的第9脚(RESET)与本图上右方的RESET连接，IC2芯 片的第18， 19脚间接一个晶振CY1,再各自通过一个电容C1,C2接地，IC2芯 片的第39 (Al-OUT)， 38 (A2-OUT)， 37 (A3-OUT)， 36 (A4-OUT)脚分别 与图5中IC4芯片的第2(Al-OUT), 1(A2-OUT), 13(A3-OUT)， 14(A4-OUT) 脚相连，IC2芯片的第24脚(UP96-RES)与图5中J3的第9脚(UP96-RES)连接，IC2芯片的第23脚(KEY+)与本图右方的KEY+连接，IC2芯片的第22脚 (SLEEP)与图5上J3的第8脚(SLEEP)相连，IC2芯片的第21脚(PC0) 与本图右方的PC0处相连。图6的右上方J2是采用有线发送和接受时数据线 的接插件，J2的第l， 2脚间接一电阻R11,再分别接到IC3的第8， 7脚，J2 的3， 4脚分别与IC3的第6， 5脚连接。图6右下方是控制两个二极管显示灯 的电路，Rl—端接电源，另一端与电阻R2,电容C3，RESET处相连，R2另一 端与电阻R3，电容C4，及电容C5，KEY+出相连，R3的另一端接电阻R4，电阻 R5，R4，R5再分别接一个发光二极管LED1，LED2。图6左下方的电容分别与整 个电路各芯片ICn的+VSS，-VSS,VCC， GND处相连。 下面介绍动态工作过程，即如何进行自动报靶。射击时，子弹穿过靶框会产生波，各个传感器接收到波信号，把信号传入 上述电路中， 一个传感器接收到波形成一路信号，有四个传感器就会有四路信 号。因为传感器接收到的信号可能是很弱的，先经过一级放大，传感器接收到 的所有信号都放大了若干倍，传感器也可能接受到了干扰信号，环境不一样， 干扰信号是不一样的，经过一级放大后，各路信号都通过一个滤波器，把干扰 信号虑除，得到的有用信号再经过二级放大，然后进入单片机进行处理。我们在靶框上建立平面坐标，四个传感器在靶框上的位置就有四个点，子 弹穿过靶框时也有一个点，把这些点在平面坐标上建立数学模型。因为传感器 放置在靶框的位置不同，波传到各个传感器的时间也不同，例如波传到1号传 感器的时间是tl，传到2号传感器的时间是t2，传到三号传感器的时间是t3，传 到4号传感器的时间是t4,因此各传感器接收到波的时间也不同，离子弹穿过处 最近的传感器最先接收到信号，例如是2号传感器最先接收到信号，即t2最小， 那么其他传感器接收到信号的时间跟它都有个时间差，即A t产tl-t2， A t2=t3-t2， At3=t4-t2。利用这些信号到传感器的时间差值，在建立的数学模型上计算出子 弹的坐标位置。 单片机上写有程序，其作用是处理硬件电路传来的信号，并根据数学模型 进行数学计算，把计算出的子弹穿过靶框的具体位置在界面上显示出来，界面也是由软件编制的，即是根据靶纸的形状显示，有10环，9环，8环，7环等， 显示器显示出子弹穿过时的具体位置，同时语音报靶报出那个点所在环数。
权利要求
1、一种自动报靶系统传感器布阵方式装置，其特征在于靶场自动报靶系统中靶筐(5-1)垂直方向至少连接一个传感器(1)、水平方向至少连接三个传感器(4、5、6)，上述所说的传感器(1、4、5、6)路的接收信号分别与一级放大电路(8)连接，一级放大电路(8)与滤波电路(9)连接，滤波电路(9)与二级放大电路(10)连接，二级放大电路(10)与单片机(11)连接，单片机(11)与无线模块(12)或有线输出电路(13)连接，无线模块(12)与无线输出电路(14)连接，无线输出电路(14)上连接有发射天线，有线输出电路(13)通过导线数据传输到有线接收电路(18)，无线接收电路(19)连接接收天线，有线接收电路(18)或无线接收电路(19)将接收到的信号送入数据处理器电路(17)中进行处理，经处理后的信号分别送入到耳机(15)和显示器(16)。
2、 一种自动报靶系统六路传感器布阵方式装置，其特征在于所说靶筐(5 一2)中水平方向连接三个传感器(4、 5、 6)，垂直方向连接三个传感器(1、 2、 3)，上述所说的传感器(1、 2、 3、 4、 5、 6)路的接收信号分别与一级放大电 路(8)连接， 一级放大电路(8)与滤波电路(9)连接，滤波电路(9)与二 级放大电路(10)连接，二级放大电路(10)与单片机(11)连接，单片机(11) 与无线模块(12)或有线输出电路(13)连接，无线模块(12)与无线输出电 路(14)连接，无线输出电路(14)上连接有发射天线，有线输出电路(13) 通过导线数据传输到有线接收电路(18)，无线接收电路(19)连接接收天线， 有线接收电路(18)或无线接收电路(19)将接收到的信号送入数据处理器电 路(17)中进行处理，经处理后的信号分别送入到耳机(15)和显示器(16)。
3、 一种自动报靶系统三路传感器布阵方式装置，其特征在于所说靶框(5 一3)中水平方向连接有三个传感器(4、 5、 6)，垂直方向为零个传感器，上 述所说的传感器(4、 5、 6)路的接收信号分别与一级放大电路(8)连接，一 级放大电路(8)与滤波电路(9)连接，滤波电路(9)与二级放大电路(10) 连接，二级放大电路(10)与单片机(11)连接，单片机(11)与无线模块(12) 或有线输出电路(13)连接，无线模块(12)与无线输出电路(14)连接，无 线输出电路(14)上连接有发射天线，有线输出电路(13)通过导线数据传输 到有线接收电路(18)，无线接收电路(19)连接接收天线，有线接收电路(18) 或无线接收电路(19)将接收到的信号送入数据处理器电路(17)中进行处理， 经处理后的信号分别送入到耳机(15)和显示器(16)。
专利摘要
本实用新型公开了自动报靶系统中的传感器布阵方式装置。靶筐垂直方向有零个或至少连接一个传感器，水平方向至少连接三个传感器，接收信号依次分别与一级放大电路、滤波电路、二级放大电路，单片机，无线模块、有线输出电路连接，无线输出电路上连接有发射天线，有线输出电路通过导线数据传输到有线接收电路，无线接收电路连接接收天线，有线接收电路、无线接收电路将接收到的信号送入数据处理器电路中进行处理，经处理后的信号分别送入到耳机和显示器。结构简单，成本低，数学模型及电路设计简单合理，能实现自动报靶功能，报靶精度准确，系统可靠性好，此装置广泛应用于室内外靶场的自动报靶装置中。
文档编号F41J5/14GKCN201016659SQ200720031378
公开日2008年2月6日 申请日期2007年3月20日
发明者习开东 申请人:习开东