电子靶游戏机的设计论文_本科论文

学号：常州大学毕业设计（论文）（2012届）题目学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月电子靶游戏机的设计摘要：本系统采用以单片机为核心制作的具有娱乐性质的电子打靶游戏机系统。

它能在设置好的时间段内进行有一定效率的打靶游戏，目标在一定的时间间隔内会无规则移动，当激光枪打中目标时计分，并累加后实时显示。

本文在娱乐型激光打靶机的结构基础上，完成了整个系统的硬件设计及软件开发。

电子打靶系统分为激光枪和靶机两个部分。

激光枪由按键输入、激光控制、单片机等组成。

靶机由传感器、靶位指示、数码管显示、键盘输入等组成。

电路的基本功能与操作方法：运行程序后，10个LED从LED0-LED9随机点亮，然后，通过按键Keys来“打中”对应的LED。

当“打中”的时候，数码管显示计分。

实践表明，所设计的电子打靶游戏机使用方便灵活，具有单发和连发功能，并且难度系数可以设置，系统稳定可靠。

若对实物进一步人性化改造，产业化前景必将相当可观。

关键词：单片机AT89C52；传感器；显示器；数码管IElectronic targeting the design of the gameAbstract：This paper introduced an entertaining electronic target practicing game machine with SCM as the corn unit. We can play shooting game within the time set by the system. If the laser gun hit the target which moves without rules in a period of time, the cumulative score will be showed in the monitor. This paper completed the design of hardware and software on the basis of entertaining laser shooting machine.Electronic target practicing system composed by laser gun and target drone. Laser gun ha -s automatic or single-fire system, input by key, laser control and single-chip microcomputer etc. Target drone has sensors, instructions, digital tube sites display, keyboard input, etc. The basic function of circuit and operation method: run the program, the 10 LED light randomly, a nd then, "hit" the corresponding LED through the button Keys. Digital pipe displayed graded when the LED was hit.Practice showed that the electronic shooting game machine was flexible and stable. You can choose automatic or single-fire function and set the degree of difficulty. The development prospect of it will considerable if we transform the real ting friendly.Key words：MicrocontrollerAT89C52 ；sensor ；display；digital tubeII目录摘要 (Ⅰ)目录 (Ⅲ)1绪论 (1)1.1 课题的开发背景和研究意义 (1)1.2 国内外激光打靶系统的研究现状和发展趋势 (2)1.2.1 国外的研究现状 (2)1.2.2 国内研究现状及发展趋势 (3)1.3 打靶系统问题的提出 (4)2 课题总体设计与核心部件选型 (5)2.1 电子打靶系统介绍及其基本原理 (5)2.2电子打靶游戏机的总体方案论证 (5)2.2.1方案一 (5)2.2.2 方案二 (6)2.2.3方案三 (7)2.3 靶机的设计 (9)2.3.1单片机模块 (9)2.3.2 显示电路 (16)2.3.3警报电路 (10)2.3.4 提示靶位电路 (17)2.3.5电源供电模块 (18)2.4激光发射器的设计 (19)2.4.1主控单片机的选取 (19)2.4.2按键输入 (19)2.4.3激光发射模块 (19)2.4.4 激光枪电源模块 (19)3 打靶系统的软件设计 (21)3.1激光枪软件模块 (21)3.2激光打靶软件模块 (21)4 打靶系统的调试与结果分析 (23)4.1 PROTEUS 软件简单介绍 (23)4.1.2 Proteus简介 (23)4.1.3 Proteus环境下的电路设计与仿真 (23)4.1.4 仿真图的设计和运行 (23)4.2系统调试 (25)4.2.1 调试所须的仪器及调试过程 (25)4.2.2实验结果分析 (25)4.3 激光枪单发连发信号波形 (27)5 产品制作 (28)5.1 PCB图 (28)5.2 实验数据 (29)III6 总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 A (33)附录 B (34)IV常州大学本科生毕业设计（论文）1绪论1.1 课题的开发背景和研究意义激光技术是20世纪60年代初发展起来的一门高新技术，经过40多年的发展，从机理原理、实验手段到制造工艺都已逐步成熟，受到各大军事强国的重视，未来有望成为军事技术最活跃的一个领域。

激光有如下重要特性：高亮度，强激光的亮度比太阳表面亮度高出百亿倍，这样的亮度是普通光源无法比拟的；方向性好，激光束的发散角很小，发射的距离远；单色性好，激光的波长范围很窄，是目前最好的单色光源；相干性好，激光具有时间和空间相干性，是近乎理想的相干光。

由于激光的上述特点，激光技术在军事领域得到广泛的应用。

研制激光打靶射击训练器并装备到连队，对于减少国防开支，提高军事训练水平，实现国防现代化，军事训练智能化等均具有重要的现实意义。

目前，新兵射击训练主要分为瞄准和实弹射击两个部分，瞄准训练的周期较长，实弹射击由于受到场地和条件的限制，训练组织工作量大，牵扯到场地、警戒、安全等诸多环节。

常规打靶训练一年只有一次，加上年终考核只有两次实弹打靶机会，达不到很好的训练效果，实弹射击的成本也较高，为此我们设计了一套自动步枪激光模拟射击训练系统，成功地解决了上述问题，它具有安全、简便、射击精度高、弹着点实时显示、成绩统计等功能。

本文在娱乐型激光打靶机的结构基础上，参照国内外设计方法和部队的实际需要，完成了整个系统的硬件设计及软件开发，改变了结构和功能，较好地实现了靶机与激光枪部分的分离。

设计了一套可独立使用的激光发射系统和接收靶系统。

打靶游戏机采用可循环重复使用的安全环保的电子爆炸声源和电光技术，不伤人，不起火，不污染环境。

代替火药“声光弹”，使射击枪支在射出电光的同时产生真枪相同的爆炸声音，并产生轻度后坐力，具有和真枪相同的打枪感受。

目标靶为一个固定闪光靶，靶面由3个LED小灯组成，游戏者只要射中靶面就能听到悦耳声音，实时看到自己的射击成绩。

打靶游戏机的出现可使普通百姓体会到打真枪的真实感受，使游戏射手检验和练习打枪的技能。

进一步完善后，也可用于军队和警察士兵的射击训练，也可用于射击运动员、军训做粗级射击练习本文主要介绍了靶枪分离型激光模拟训练器的硬件结构及主要的软件设计方案。

第 1 页共 45页常州大学本科生毕业设计（论文）1.2国内外激光打靶系统的研究现状和发展趋势1.2.1 国外的研究现状随着高科技技术特别是光电技术的不断发展，世界各国的军事系统都在从机械化向信息化转变。

高科技的迅速发展以及在军事领域的应用，不仅增加了部军事训练的紧迫性，而且也给军事训练提供了一批先进的训练手段。

这些先进的练手段不仅能增强军队训练的吸引力和感染力，激发军人的主动性和创造性，而且也丰富了实现人和武器结合起来的形式，大大提高了部队军事训练的质量。

目前，来自总参谋部的信息显示，随着一批大型合同战术训练中心的建成并投入使用，我国各军兵种的军事训练已经初步实现基地化，一支支现代雄师正在这些“模拟战场”中接受近似实战的洗礼。

随着科技练兵的深入，模拟化训练呈现出快速增长之势。

由计算机网络构成的“战争实验室”把未来战场搬进了虚拟的数字空间：在这些由大量数字模型组成的“战场”里，能够对陆、海、空、天、电五维空间的作战行动进行仿真模拟。

据专家介绍，与耗费巨大的实兵演习相比，计算机作战演练对和平时期培养军事指挥员有着极为重要的意义。

“不耗一枪一弹，亦可身经百战”。

在最高军事学府国防大学，近几年来，参加一场网上联役演习，己成为将军学员们毕业前必须完成的作业。

从战术模拟到战役模拟，从装甲车驾驶到战机、战舰操作，越来越多的训练模拟系统被用于全军各军兵种、各种专业、各个层次的训练。

仿真模拟器材正逐步形成系列，成为提高官兵军事质的重要手段。

网上训练、网上演习、网上办公在加速机械化建设的同时，人民解放军信息化建设也开始以强劲的势头起步：局域网在军营中大量涌现，连接着大江南北千百座军营的全军军事训练信息网，在训练中发挥着越来越重要的作用。

我国正朝着模拟训练这反面发展。

伴随着激光技术的发展，模拟作战技术在世界领域得到了飞速的发展，相继出现了很多激光模拟训练系统。

国外的军事界人士认为，这种新型的部队模拟训练系统，是部队训练器材和训练样式的一次革命，是和平时期部队训练的有效手段之一。

因此，国外一些发达国家，如美国、俄罗斯、英国、德国、瑞士等都在进行自动步枪激光射击模拟训练器材的研制，并己开发出多种系列产品，特别是美国的“米勒斯”系列可模拟36种武器，性能好、精确而且逼真，大大推动了部队的训练工作。

美军70年代就研制出了基本激光军训系统，它是一种多元一体化激光交战系统(MILES)，利用装在来复枪、坦克、直升机或其他武器平台上的激光器模拟子弹、炮弹，利用传感器进行接收和处理，模拟效果逼真，安全可靠。