专利名称:简易报靶装置的制作方法
技术领域：
本实用新型设计一种打靶装置，特别涉及一种简易报靶装置。
技术背景
当前射击训练主要采取人工定期示靶、检靶、报靶和对成绩的记录统计，工作量 大、效率低，且不能排除误报、漏报现象，同时还存在不小的安全隐患。目前出现的电子类、 模拟类或视频类的报靶系统主要是通过采用复杂的射击靶，如光电坐标靶、图像处理坐标 靶、CCD线阵靶、声电坐标靶、光纤编码坐标靶、双电极短路坐标靶等来实现的，由于这类报 靶系统系统几乎都采用了极其复杂的机械结构、特别是电路结构来保证报靶的精确性，因 而技术相对复杂，造价及使用成本一般都比较高；此外，上述报靶系统因其较为精密和昂 贵、对于使用的环境较为严格，因而不便于在野外实弹射击报靶中使用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单易行、成本低廉、并适于野 外应用的简易报靶装置。
本实用新型所设计的简易报靶装置，包括一个分隔成若干个靶区的靶面，每个靶 区的后侧固连一根导柱，导柱位于靶区的中心，并与靶面相垂直；上述导柱经一轴向自动回 位的滑动导向装置后设置在与靶面平行的底板上；其中简易报靶装置的电路部分主要由采 集电路、发射单片机和发射模块构成的发射电路，以及由接收模块、接收单片机和显示模块 构成的接收电路构成；采集电路中的每个采集点均由一对开路的感应触头和接通感应触头 的导通片组成，每个采集点对应一个靶区，感应触头平行固定设于底板背面，导通片固定于 导柱的尾端，感应触头的开路位置对应于导通片；发射单片机固定于底板的后侧，其地址端 口分别与不同的采集点连接，其数据端口与发射模块相连；接收单片机内包含有环数查表 模块以及与之连接的靶区编码信息库模块，环数查表模块的输入端与接收模块连接，环数 查表模块的输出端口与显示模块连接。
由于本实用新型的靶面是分区分块的，那么子弹射击到靶面后会出现的一种极端 情况是正落在两块部分靶面的接缝处，这就容易照成误判而影响显示结果的正确性，因此 为了解决上述问题，所述接收单片机内还包含有按键个数判别模块、按键时差判别模块、优 先权编码模块和保守编码模块；按键个数判别模块的单键输出端连接至环数查表模块，按 键个数判别模块的复建输出端与按键时差比较模块连接；内存有时差阈值的按键时差判别 模块，其高阈值输出端与优先权编码模块连接，低阈值输出端与保守编码模块连接；优先权 编码模块和保守编码模块的输出端分别与环数查表模块相连。
上述方案所述保守编码模块主要由靶块个数判别模块、环数比较模块、靶块方位 判别模块；靶块个数判别模块的输入端与按键时差判别模块的低阈值输出端相连，靶块个 数判别模块的输出端与环数比较模块的输入端连接；环数比较模块的等环输出端连接至靶 块方位判别模块，靶块方位判别模块的输出端连接环数查表模块的输入端；环数比较模块
3的非等环输出端输出低环靶块信息连接至靶块个数判别模块。
所述采集电路与编码模块之间还串接有扫描消抖模块，用以确保射击信息准确无 误和减少误判。
为了实现发射端与接收端的同步，本实用新型所述发射模块内包含有编码芯片， 接收模块内包含有与解码芯片相配套的解码芯片。另外，本实用新型还在发射单片机上连 接有定时器和计时器，以实现发射端与接收端同步启动与扫描。再者，本实用新型所述接收 单片机和发射单片机内还包括有中断寄存器，该中断寄存器分别与编码模块的数据端口上 及解码模块的数据端口连接，以实现发射端与接收端的实时检测过程中的同步。
上述方案中，所述靶区包括中心的圆靶区和自内向外与圆靶区同心的环靶构成， 各环靶在圆周上等分为若干扇环靶区。
本实用新型相对现有射击靶系统而言，通过采用分区靶面以及配合设计单片机特 别是接收单片机硬件和软件构成，用以实现发射端与接收端的同步，同时有效避免子弹射 击在两块部分靶面的接缝处时，导致的误判而影响显示结果的正确性，这样不仅能够成功 解决了射击报靶时非自动化的问题，将人从读靶报靶的工作中解放出来。且由于其简易的 设计方法，着重精度和实用性，故安全可靠，便于移动，易于进行二次改造与开发。相对于国 内外一些高新技术射击靶产品而言，成本低廉，性能优越，完全可以满足日常训练的要求。 同时该系统便于操作，易于维护，抗干扰能力强，利于部队打靶训练的进行。
图1为本实用新型靶面端的结构示意图；
图2为一种简易报靶装置的发射端电路原理图；
图3为一种简易报靶装置的接收端电路原理图；
图4为图2所述发射端的程序流程图；
图5为图3所示接收端的程序流程图；
图6为一种简易报靶装置当子弹射中多个靶区时的状态解析过程流程图。
具体实施方式
本实用新型一种简易报靶装置，包括一个分隔成若干个靶区的靶面，这些靶区包 括中心的圆靶区和自内向外与圆靶区同心的环靶构成，各环靶在圆周上等分为若干扇环靶 区。环数逐级递增的各环靶圆周上等分的扇环靶区数量依次增加。如靶面由中心的十环圆 靶区和与圆靶区同心的九环、八环、七环和六环环靶组成，各环靶又等分成若干扇环靶区， 如九环环靶等分成四块，八环环靶等分成八块，七环环靶等分成十二块，六环环靶也等分成 十二块，整个靶面与一个底板平行而置。每个靶区的后侧固连一根导柱，导柱位于靶区的中 心，并与靶面相垂直。导柱经一轴向自动回位的滑动导向装置后设置在与靶面平行的底板 上。所述滑动导向装置的一种结构是由挡板和回位弹簧构成。挡板平行设于靶面与底板之 间，挡板与底板上开设同轴圆孔，导柱配合于挡板与底板的同轴圆孔中，挡板背面的导柱设 置限位装置，限制导柱向前的滑动量，限位装置采用垫圈加卡圈的结构，在挡板背面的导柱 上车出卡槽，卡圈卡入卡槽内，垫圈套入导柱与卡圈接触，伸出挡板正面的导柱配合在圆靶 区或各扇环靶区上对应开设的安装孔中并焊接固定，垫圈与底板正面的导柱上套装压缩弹
4簧，作为圆靶区或各扇环靶区的回位弹簧。当子弹射中圆靶区或某一扇环靶区时，此时该靶 区会受力下压而压缩回位弹簧、推动导柱向后移动，参见图1。
上述简易报靶装置的电路部分如图2和图3所示，简易报靶装置的电路部分主要 由采集电路、发射单片机和发射模块构成的发射电路，以及由接收模块、接收单片机和显示 模块构成的接收电路构成。采集电路中的每个采集点均由一对开路的感应触头和接通感应 触头的导通片组成，每个采集点对应一个靶区，感应触头平行固定设于底板背面，导通片固 定于导柱的尾端，感应触头的开路位置对应于导通片。发射单片机固定于底板的后侧，其地 址端口分别与不同的采集点连接，其数据端口与发射模块相连。发射单片机将采集电路采 集到的信息进行编码，最终形成模拟高频信号，并通过发射模块经由天线发射出去。在接收 端的接收模块通过天线接收发射过来的信息，并将其送入接收单片机中进行信号处理，特 别是信号的解码与显示处理。本实用新型的接收单片机内包含有环数查表模块以及与之连 接的靶区编码信息库模块，环数查表模块的输入端与接收模块连接，环数查表模块的输出 端口与显示模块连接。环数查表模块是在接收单片机来完成的，数据表是存储在接收单片 机内部的，采用的是单片机的查表方式来实现访问数据的目的，即将靶面射击的信息码与 表里的数据信息作比较，从而得到射击的具体信息。
本实用新型所述发射模块内包含有编码芯片，接收模块内包含有与解码芯片相配 套的解码芯片。通过选用配套的编解芯片与接收芯片，及地址码，数据位等的设置达到同步 的目的。在本实用新型优选实施例中，选用编码芯片PT2262和解码芯片PT2272完成编码与 解码。由于可以按照要求进行地址编码，故在本设计中采用一对一的编码模式。根据射击场 的需求采用不同的地址编码实现多对多的目的，这样避免了相互干扰，提高了编解码效率。 理论上讲编码芯片PT2262将单片机传送的信息进行编码，通过外围电路发出编码信息。解 码芯片PT2272接收到信号后，经过两次地址码比较后，VT脚才输出高电平，与此同时相应 的数据脚也输出高电平，从而接收到射击信息。如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连 续发射，但发射的信息不会改变。与之对应的PT2272的暂存功能是指当发射信号消失时， PT2272的对应数据输出位即变为低电平。而锁存功能是指，当发射信号消失时，PT2272的 数据输出端仍保持原来的状态，直到下次接收到新的信号输入。那么针对该射击靶数显装 置来讲，单纯靠发射接收模块不能很好的满足射击的实时记录要求。为了解决该问题，具体 实施方案如下根据发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，发射端电路不工作，而当 有按键按下时，PT2262得电工作的原理，本实用新型采取了单片控制发射接收的模式，实现 实时通信，传递每次射击信息。即在发射端，利用单片机的某一端口位来控制发射端的正常 工作。当单片机得到靶面信息后，该端口位由低电平变为高电平。由于PT2262的工作方式 是得电工作，故将该端口位的电平作为控制PT2262的得电渠道。当该端口位由低电平变为 高电平时，PT2262开始工作，将从单片机接收到的信息进行内部编码并发送。同时在经过 tl(小于子弹连续射击的时间差δ)的延时后，该端口为自动变为低电平，为下一次的判断 和信息发送做准备。在接收端，采用暂存型接收模块，同时使接收模块始终处于接收状态。 当接收到信息后，模块通过输出管脚将信息传递给单片机。单片机在该过程中处于中断扫 描状态，但接收到信息后便产生中断，同时再次复位接收模块。本设计中将信息的采集与处 理均放在终端中执行，在处理完成一次信息后将各寄存器以及各端口复原，保证下次信息 采集的准确。[0020]为了能够实现发射端与接收端的同步启动与扫描，本实用新型还在发射单片机上 连接有定时器和计时器。装置启动之前，启动定时器和计时器来将发射单片机相应的端口 初始化，使其处于扫描检测状态。此外，为了进一步实现发射端与接收端的在实时检测过程 中的同步，本实用新型所述的发射单片机和接收单片机内还包括有中断寄存器，该中断寄 存器分别与编码模块的数据端口及解码模块的数据端口连接。中断寄存器是单片机本身就 具有的一个功能，也就是说在电路初始化之后单片机的中断寄存器就进入工作状态，通过 扫描的方式判别事件是否发生。当有消息到时，开启单片机内部的中断寄存器进行消息处 理，同时达到同步的目的。
在发射端将子弹命中当作按键按下来处理，主要完成对发射单片机的键盘I/O端 口扫描，将子弹命中靶面的信息采集到发射单片机中，进行相应的处理，通过发射模块完成 编码和发送数据的功能。首先对单片机进行初始化，启动定时器和计时器。扫面端口处于 中断扫描状态，当子弹命中靶面时，产生中断，开始采集信息。为了确保射击信息准确无误 和减少误判，加入键盘去抖处理程序，即在采集电路与发射单片机之间还串接有扫描消抖 模块。当确认有按键按下时，采集信息，按照靶面信息进行编码并送入相应的寄存器，输出 到端口准备发射。在接收端为了能够对射击信息进行实时检测，首先将接收单片机相应的 端口初始化，使其处于扫描检测状态。本设计采用中断查询的方式，当接收模块接收到信息 后便产生一个中断，接收单片机迅速通过中断将信息读入，然后将此信息与预先给定的靶 面信息进行比较，通过查表的方式将信号解析为射击信息(包括环数值和方位值)。最后将 解析后的信息送到与显示模块相连的I/O 口中，通过显示模块给出直观的射击信息。参见 图4和图5。
为了对靶面状态信息进行解析检测，确保在有子弹命中的情况下，发射端正常工 作，而在未命中的情况下的发射端不工作。这样可以达到低功耗，延长设备使用寿命的目 的。由于本实用新型中靶面是分区分块的，那么子弹射击到靶面后会出现的一种极端情况 是正落在两块部分靶面的接缝处。那么这种情况下如果不进行相应的处理就不可能得到理 想结果。因此为了得到有效的射击信息，所述单片机内还包含有按键个数判别模块、按键时 差判别模块、优先权编码模块和保守编码模块；按键个数判别模块的单键输出端连接至环 数查表模块，按键个数判别模块的复建输出端与按键时差比较模块连接；内存有时差阈值 的按键时差判别模块，其高阈值输出端与优先权编码模块连接，低阈值输出端与保守编码 模块连接；优先权编码模块和保守编码模块的输出端分别与环数查表模块相连。其中保守 编码模块主要由靶块个数判别模块、环数比较模块、靶块方位判别模块；靶块个数判别模块 的输入端与按键时差判别模块的低阈值输出端相连，靶块个数判别模块的输出端与环数比 较模块的输入端连接；环数比较模块的等环输出端连接至靶块方位判别模块，靶块方位判 别模块的输出端连接环数查表模块的输入端；环数比较模块的非等环输出端输出低环靶块 信息连接至靶块个数判别模块。所述优先权编码模块的输出端还连接有一个防抖处理模 块，该防抖处理模块的输出端与环数查表模块的输出端连接。参见图6。
当子弹打在靶面多个板块的连接处时，由于板块受力，致使多个触点闭合，从而使 相应板块的电路均导通，此时单靠脉冲信号不能判别击中了哪一部分，即不能产生安全可 靠的信号。本设计采取优先权编码方式和保守编码方式。
优先权编码方式由于单片机端口采用中断扫描方式，在扫描过程中还配有时间
6间隔的判断和防抖处理。在这个过程中当子弹落在靶面上，触到不同板块时会有一个极小 的时间差△，那么首先击中的就是最终的射击结果。所以程序中给出一个时间值t，当Δ > t时，说明单片机可以根据这个时间差判别是哪一块被首先击中，反之则不能判别。 保守编码方式在不能通过时间差来判别时，采用保守编码方式。以图4中所示， 假定子弹射中ABCD四板块，而单片机的处理速度达不到时间差的要求。保守编码的原则和 要求如下A > B > C > D，即A的级别最高，然后依次是B，C，D。该保守编码方式来源有二 1、当不能判别击中的板块时，以低射击成绩板块为准；2、统计了以往部队设计成绩的记录 和原有靶面的子弹射击情况(即偏向上下左右各方位的概率)。
权利要求
简易报靶装置，包括一个分隔成若干个靶区的靶面，每个靶区的后侧固连一根导柱，导柱位于靶区的中心，并与靶面相垂直；上述导柱经一轴向自动回位的滑动导向装置后设置在与靶面平行的底板上，其特征在于简易报靶装置的电路部分包括采集电路、发射单片机和发射模块构成的发射端，以及由接收模块、接收单片机和显示模块构成的接收端；采集电路中的每个采集点均由一对开路的感应触头和接通感应触头的导通片组成，每个采集点对应一个靶区，感应触头平行固定设于底板背面，导通片固定于导柱的尾端，感应触头的开路位置对应于导通片；发射单片机固定于底板的后侧，其地址端口分别与不同的采集点连接，其数据端口与发射模块相连；接收单片机内包含有环数查表模块以及与之连接的靶区编码信息库模块，环数查表模块的输入端与接收模块连接，环数查表模块的输出端口与显示模块连接。
2.根据权利要求
1所述的简易报靶装置，其特征在于所述接收单片机内还包含有按 键个数判别模块、按键时差判别模块、优先权编码模块和保守编码模块；按键个数判别模块 的单键输出端连接至环数查表模块，按键个数判别模块的复建输出端与按键时差比较模块 连接；内存有时差阈值的按键时差判别模块，其高阈值输出端与优先权编码模块连接，低阈 值输出端与保守编码模块连接；优先权编码模块和保守编码模块的输出端分别与环数查表 模块相连。
3.根据权利要求
2所述的简易报靶装置，其特征在于所述保守编码模块主要由靶块 个数判别模块、环数比较模块、靶块方位判别模块；靶块个数判别模块的输入端与按键时 差判别模块的低阈值输出端相连，靶块个数判别模块的输出端与环数比较模块的输入端连 接；环数比较模块的等环输出端连接至靶块方位判别模块，靶块方位判别模块的输出端连 接环数查表模块的输入端；环数比较模块的非等环输出端输出低环靶块信息连接至靶块个 数判别模块。
4.根据权利要求
2或3所述的简易报靶装置，其特征在于所述优先权编码模块的输 出端还连接有一个防抖处理模块，该防抖处理模块的输出端与环数查表模块的输出端连 接。
5.根据权利要求
1所述的简易报靶装置，其特征在于所述采集电路与发射单片机之 间还串接有扫描消抖模块。
6.根据权利要求
1所述的简易报靶装置，其特征在于所述发射模块内包含有编码芯 片，接收模块内包含有与解码芯片相配套的解码芯片。
7.根据权利要求
1所述的简易报靶装置，其特征在于所述发射单片机上连接有定时 器和计时器。
8.根据权利要求
1或2所述的简易报靶装置，其特征在于所述接收单片机和发射单 片机单片机内还包括有中断寄存器，该中断寄存器分别与编码模块的数据端口及解码模块 的数据端口连接。
9.根据权利要求
1所述的简易报靶装置，其特征在于所述靶区包括中心的圆靶区和 自内向外与圆靶区同心的环靶构成，各环靶在圆周上等分为若干扇环靶区。
10.根据权利要求
9所述的简易报靶装置，其特征在于环数逐级递增的各环靶圆周上 等分的扇环靶区数量依次增加。
专利摘要
本实用新型公开一种简易报靶装置，其电路部分主要由采集电路、发射单片机和发射模块构成的发射电路，以及由接收模块、接收单片机和显示模块构成的接收电路构成。采集电路中的每个采集点均由一对开路的感应触头和接通感应触头的导通片组成，每个采集点对应一个靶区，感应触头平行固定设于底板背面，导通片固定于导柱的尾端，感应触头的开路位置对应于导通片；发射单片机固定于底板的后侧，其地址端口分别与不同的采集点连接，其数据端口与发射模块相连；接收单片机内包含有环数查表模块以及与之连接的靶区编码信息库模块，环数查表模块的输入端与接收模块连接，环数查表模块的输出端口与显示模块连接。本实用新型具有结构简单、成本低廉且误差小的特点。
文档编号F41J5/14GKCN201662359SQ200920164979
公开日2010年12月1日 申请日期2009年12月22日
发明者匡兵, 朱德晓, 李光, 李向前, 李祖裕, 王乔义, 蒋玮玮, 赵美静, 鲍家定, 黄美发 申请人:桂林电子科技大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan