1、<p><b>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　瞄具可靠性實(shí)驗(yàn)設(shè)備中強(qiáng)閃光電路設(shè)計(jì)</p><p>　　Sight intense Flash circuit reliability experiment device design</p><p><b>　　二〇一三年六月 </b><

2、/p><p>　學(xué) 生 姓 名</p><p>　專 業(yè)</p><p>　學(xué) 號(hào)</p><p>　指 導(dǎo) 教 師</p><p>　學(xué) 院電子信息工程</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

3、　　夜視技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有重要地位,配置夜視器材的武器裝備可遍及海、陸、空作戰(zhàn)平臺(tái)，因此，先進(jìn)的夜視技術(shù)對(duì)于控制戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)具有至關(guān)重要的意義。為了科學(xué)、客觀地評(píng)價(jià)夜視系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，需對(duì)微光夜視儀系統(tǒng)按照“可靠性試驗(yàn)剖面”要求進(jìn)行各種應(yīng)力條件下的可靠性試驗(yàn)。這不僅需要進(jìn)行微光夜視儀可靠性試驗(yàn)裝備研究,還需開(kāi)展與之相關(guān)的試驗(yàn)技術(shù)研究。強(qiáng)光應(yīng)力源系統(tǒng)研究屬其中的主要研究?jī)?nèi)容之一。</p><p>　　本文主要對(duì)微光

4、瞄準(zhǔn)鏡中強(qiáng)閃光應(yīng)力系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的研究。設(shè)計(jì)一個(gè)由單片機(jī)控制的強(qiáng)閃光應(yīng)力源時(shí)基控制電路。</p><p>　　關(guān)鍵詞：強(qiáng)閃光應(yīng)力源 微光瞄具 武器瞄具 可靠性試驗(yàn)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Night vision technology has important position in mo

5、dern war, the weapons and equipment configuration night-vision equipment can all over land, sea and air combat platform, so, advanced night vision technology for the control of the battlefield situation has the vital sig

6、nificance. In order to scientifically and objectively evaluate the night-vision system reliability index, to light night according to the system“Reliability test profile” demand for a variety of stress under the conditio

7、n of rel</p><p>　　This article mainly on instense flash of light a sight stress system for related research.Design a strong flash source of stress is controlled by single chip </p><p>　　microcom

8、puter time base control circuit.</p><p>　　Keywords: Strong flash;source of stress;Weapon sight;Reliability test</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b>&

9、lt;/p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1本文研究背景及意義1</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3可靠性試驗(yàn)發(fā)展概況2</p><p>　　1.4 本

10、文研究?jī)?nèi)容4</p><p>　　第二章 夜天光組成及可靠性試驗(yàn)設(shè)備的組成5</p><p>　　2.1 夜天光組成5</p><p>　　2.1.1太陽(yáng)輻射5</p><p>　　2.1.2 月亮輻射5</p><p>　　2.1.3 星球輻射6</p><p>　　2.1.4 夜

11、天光輻照下的景物亮度6</p><p>　　2.2可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的組成7</p><p>　　2.2.1光應(yīng)力分系統(tǒng)7</p><p>　　2.2.3振動(dòng)應(yīng)力分系統(tǒng)8</p><p>　　2.2.4監(jiān)測(cè)與記錄分系統(tǒng)8</p><p>　　2.3試驗(yàn)設(shè)備的工作過(guò)程9</p><p>　

12、　第三章 輕武器瞄準(zhǔn)具11</p><p>　　3.1 輕武器瞄準(zhǔn)具種類及特點(diǎn)11</p><p>　　3.1.1機(jī)械瞄準(zhǔn)具11</p><p>　　3.1.3光電瞄準(zhǔn)具11</p><p>　　3.2微光瞄準(zhǔn)鏡的結(jié)構(gòu)與組成12</p><p>　　第四章 強(qiáng)閃光應(yīng)力源14</p><p

13、>　　4.1 強(qiáng)閃光電路設(shè)計(jì)要求14</p><p>　　4.2 ATemga16芯片引腳編程及參數(shù)計(jì)算14</p><p>　　4.3 ATmega單片機(jī)介紹15</p><p>　　4.4 TLP521光耦 、TIP開(kāi)關(guān)以及電源選擇18</p><p>　　4.4.1 TLP521光耦作用18</p><

14、;p>　　4.4.2 TIP122開(kāi)關(guān)18</p><p>　　4.4.3 電源選擇20</p><p>　　4.5 MAX232串口通信20</p><p>　　4.6 復(fù)位與電源指示燈21</p><p>　　4.7 數(shù)碼管22</p><p>　　4.8 JTAG協(xié)議接口22</p>

15、;<p>　　4.9 電路圖23</p><p>　　4.10 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果24</p><p>　　4.10.1 程序方框圖24</p><p>　　4.10.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果24</p><p><b>　　結(jié)論25</b></p><p><b>　　

16、參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><p><b>　　附錄28</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1本文研究背景及意義</p><p>　　輕武器

17、瞄準(zhǔn)具可提高武器的打擊精度和殺傷力，世界各國(guó)軍隊(duì)競(jìng)相裝備。除了機(jī)械瞄準(zhǔn)具外，采用光電技術(shù)的輕武器瞄準(zhǔn)具可分為3類:1光學(xué)瞄準(zhǔn)具；2光電瞄準(zhǔn)具；3 綜合瞄準(zhǔn)具。目前機(jī)械瞄準(zhǔn)具作為輕武器的一部分直接配置，可見(jiàn)光光學(xué)瞄準(zhǔn)具，微光夜視瞄準(zhǔn)具，紅點(diǎn)瞄準(zhǔn)具，激光指示瞄準(zhǔn)具等世界各國(guó)軍隊(duì)普遍裝備，少量裝備主動(dòng)紅外瞄準(zhǔn)具，逐步裝備熱成像瞄準(zhǔn)具和綜合光電瞄準(zhǔn)具。</p><p>　　目前看來(lái)，夜戰(zhàn)是未來(lái)高科技局部戰(zhàn)爭(zhēng)的主要模式，而

18、夜視裝備是夜戰(zhàn)的眼睛。夜視裝備在探測(cè)、識(shí)別、跟蹤及制導(dǎo)等多方面應(yīng)用中有著不可替代的作用。微光夜視技術(shù)的基本任務(wù)是擴(kuò)展人眼在低照度下的視覺(jué)觀測(cè)能力及提高人眼的空間識(shí)別能力，微光夜視技術(shù)從上世紀(jì)60年代應(yīng)用至今，已經(jīng)發(fā)展了四代，全世界有二十多個(gè)國(guó)家能夠制造和生產(chǎn)各種微光夜視器件及設(shè)備，裝備部隊(duì)的型號(hào)也己超過(guò)500種，我國(guó)有20多種型號(hào)微光夜視裝備，如坦克車長(zhǎng)鏡、炮長(zhǎng)鏡、輕武器微光瞄具等。因此,如何以更接近夜間實(shí)際環(huán)境的方法來(lái)檢測(cè)微光夜視系統(tǒng)

19、性能，指導(dǎo)和修理論計(jì)算,成為該領(lǐng)域重要的研究工作。</p><p>　　針對(duì)以上發(fā)展趨勢(shì)，研制一套微光夜視儀可靠性試驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)微光夜視儀可靠性性能評(píng)價(jià)就顯得尤為重要。在微光夜視儀的設(shè)計(jì)定型試驗(yàn)或生產(chǎn)定型試驗(yàn)中,必須對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、全面的可靠性試驗(yàn)考核，其考核結(jié)果,對(duì)承研單位或生產(chǎn)廠家進(jìn)一步改進(jìn)。提高微光夜視儀質(zhì)量并最終滿足軍方要求具有重要意義，月光、星光及大氣輝光等的散射是造成夜間天空自然光(即夜天光)的主要來(lái)源，

20、夜天光是微光夜視儀器獲取目標(biāo)信息的主要光源，很好地模擬夜天光對(duì)考核微光夜視儀實(shí)際性能有重要意義。</p><p>　　研制的可靠性試驗(yàn)設(shè)備由光應(yīng)力源、電應(yīng)力源、振動(dòng)應(yīng)力與溫度應(yīng)力、監(jiān)測(cè)與記錄系統(tǒng)、設(shè)備總電源以及光具測(cè)量座等部分組成。電應(yīng)力源包含強(qiáng)閃光監(jiān)控模塊，用來(lái)模擬戰(zhàn)場(chǎng)上槍炮射擊、彈藥爆炸等強(qiáng)閃光狀況。因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)強(qiáng)閃光控制電路，由單片機(jī)控制閃光頻率。</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)

21、外研究現(xiàn)狀</p><p>　　歐美各國(guó)對(duì)發(fā)展夜視技術(shù)一直非常重視,均投入大量的人力、物力和財(cái)力,并紛紛建立國(guó)家級(jí)的實(shí)驗(yàn)室來(lái)進(jìn)行研究，這些發(fā)達(dá)國(guó)家還非常重視微光夜視技術(shù)的可性研究,并取得了顯著成效,可靠性水平得到了很大提高，美國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立了微光夜視器件及儀器性能檢測(cè)試驗(yàn)室，據(jù)說(shuō)可在試驗(yàn)室對(duì)微光夜視儀器進(jìn)實(shí)戰(zhàn)條件模擬,因技術(shù)保密的緣故,至今未見(jiàn)這方面的詳細(xì)報(bào)道,但能夠從他們有關(guān)微光夜視儀性能評(píng)價(jià)資料中分

22、析得出他們微光夜視試驗(yàn)室的一些概況，估計(jì)能從光和光譜兩方面模擬野外夜天光光度和光譜特性,以檢測(cè)微光夜視器件及儀器的實(shí)際作戰(zhàn)能力，另外,國(guó)外曾報(bào)道過(guò)關(guān)于星等模擬和日光光譜模擬的文章，但涉及到微光技術(shù)的星光及月光的光譜模擬尚未見(jiàn)報(bào)道。</p><p>　　我國(guó)微光夜視技術(shù)近年來(lái)有了長(zhǎng)足進(jìn)步,目前已批量生產(chǎn)二代像增強(qiáng)器和先進(jìn)的微光夜視器材，但總體看與國(guó)外先進(jìn)水平相比較還有一定差距，我國(guó)目前正加強(qiáng)微光夜視技術(shù)與試驗(yàn)的研究

23、,并結(jié)合相關(guān)新技術(shù)、新器件、新材料的研制,積極開(kāi)發(fā)系列的微光夜視裝備，實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室對(duì)微光夜視儀器進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)條件模擬,精確地測(cè)量微光夜視器件及儀器性能。目前,國(guó)內(nèi)微光夜視儀可靠性試驗(yàn)的總體水平已進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列,但與國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)尚有一定差距“十五”初,由長(zhǎng)春理工大學(xué)承研的微光夜視儀可靠性試驗(yàn)系統(tǒng),是依據(jù)國(guó)軍標(biāo)GJB2422-95要求,對(duì)微光夜視儀進(jìn)行MTBF試驗(yàn)的重要設(shè)備，填補(bǔ)了我國(guó)微光夜視儀可靠性試驗(yàn)設(shè)備的空白,其總體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先

24、進(jìn)水平,為國(guó)家兵器靶場(chǎng)考核夜視儀可靠性提供科學(xué)、準(zhǔn)確的試驗(yàn)依據(jù)，對(duì)確保我軍槍用微光夜視裝備的質(zhì)量,促進(jìn)槍用微光夜視儀的研制、生產(chǎn)具有重要意義，隨著近年來(lái)新型微光夜視儀的陸續(xù)裝備部隊(duì),尤其一些中等通光孔徑、全視場(chǎng)超過(guò)20度微光夜視儀,其可靠性的試驗(yàn)考核急需進(jìn)行，對(duì)原可靠性試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行功能配套研究已立項(xiàng),這對(duì)全面提升兵器靶場(chǎng)微光夜視儀可靠性試驗(yàn)?zāi)芰驮囼?yàn)研究水平有重大意義。</p><p>　　1.3可靠性試驗(yàn)發(fā)展概

25、況</p><p>　　可靠性試驗(yàn)裝置及要求：</p><p>　　1、光度、光譜特性檢測(cè)裝置</p><p>　　1)PR一880型光度計(jì)及主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　PR一880型光度計(jì)由美國(guó)光電探測(cè)公司生產(chǎn),具有高精度、高可靠性及便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。主要用于漫射光源色溫標(biāo)定和目標(biāo)亮度及亮度對(duì)比度的測(cè)量。在微光夜視儀光電性能標(biāo)準(zhǔn)裝置中測(cè)

26、量微光夜視儀亮度增益,及測(cè)量目標(biāo)靶的亮度和微光夜視儀輸出端的亮度,從而實(shí)現(xiàn)亮度增益這項(xiàng)參數(shù)的測(cè)量。圖1-1為其結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　2)OL750一NVG自動(dòng)分光輻射測(cè)量系統(tǒng)及主要技術(shù)指標(biāo)。</p><p>　　OL系列750一NVG自動(dòng)分光輻射測(cè)量系統(tǒng)由美國(guó)Optronic Laboratories公司制造,主要用于夜視設(shè)備的分光輻射度和光度鑒定,能在380nm一93Onm波長(zhǎng)范

27、圍內(nèi)進(jìn)行非常靈敏的分光輻射度和光度測(cè)量.該系統(tǒng)將靈敏的GaAs光電倍增管信號(hào)探測(cè)系統(tǒng)與雙光柵單色儀、直視式成像光學(xué)附件結(jié)合在一起,能更快、更準(zhǔn)確的測(cè)量夜視設(shè)備性能指標(biāo)。</p><p><b>　　主要技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p>　　波長(zhǎng)范圍：380nm-930nm</p><p>　　波長(zhǎng)準(zhǔn)確度：0.2nm</p>&l

28、t;p>　　波長(zhǎng)精度：0.1nm</p><p>　　圖1-1 PR-880型光度計(jì)</p><p>　　2、可靠性試驗(yàn)裝置組成簡(jiǎn)介</p><p>　　微光夜視儀的可靠性檢測(cè)一直是軍備生產(chǎn)關(guān)注問(wèn)題。夜視儀在相關(guān)的光應(yīng)力、電應(yīng)力、溫度應(yīng)力及振動(dòng)應(yīng)力等作用下,其光學(xué)、機(jī)械和電性能等參數(shù)將發(fā)生改變,甚至出現(xiàn)非正常工作。微光夜視儀可靠性試驗(yàn)裝置應(yīng)具有模擬上述外加應(yīng)力

29、的功能?？煽啃栽囼?yàn)裝置主要由應(yīng)力源、應(yīng)力源監(jiān)測(cè)、CCD相機(jī)及電源、試驗(yàn)臺(tái)、監(jiān)測(cè)采集卡、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)電源等部分組成，其框圖如圖1-2所示:</p><p>　　圖1-2 微光夜視儀可靠性試驗(yàn)裝置組成框圖</p><p>　　應(yīng)力源為被試微光夜視儀提供滿足設(shè)計(jì)要求的各種應(yīng)力,被試夜視儀在各種應(yīng)力作用下所形成的圖像經(jīng)CCD相機(jī)采集進(jìn)行顯示,同時(shí)圖像經(jīng)圖像采集卡傳送至計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析處

30、理,從而對(duì)夜視儀可靠性性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。系統(tǒng)電源為按要求各部分供電。</p><p>　　1.4 本文研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本文設(shè)計(jì)一個(gè)強(qiáng)閃光應(yīng)力監(jiān)控模塊單元，主要由兩部分組成:強(qiáng)閃光電源電路和強(qiáng)閃光應(yīng)力監(jiān)控電路。</p><p>　　（1）采用單片機(jī)作為強(qiáng)閃光的驅(qū)動(dòng)器，控制閃光頻率。為了顯示閃光頻率，還設(shè)置了頻率顯示電路。</p><p

31、>　?。?）對(duì)于脈沖閃光的驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)，電腦方法是最佳手段。首先要將脈沖經(jīng)光電傳感器轉(zhuǎn)換為脈沖電信號(hào)，由單片機(jī)獲得的信號(hào)頻率經(jīng)過(guò)接口板送管理計(jì)算機(jī)處理，管理計(jì)算機(jī)接口板包括輸入接口，采集卡和緩沖寄存器，接口板插入電腦的工SA插槽，編制好測(cè)量程序，可采用此脈沖取一次平均值作為測(cè)量值，并根據(jù)測(cè)量需要編程。</p><p>　　第二章 夜天光組成及可靠性試驗(yàn)設(shè)備的組成</p><p><

32、;b>　　2.1 夜天光組成</b></p><p>　　夜天空的輻射是由各種自然輻射源的輻射綜合形成的。月光、星光、大氣輝光、以及太陽(yáng)光、月光和星光的散射光是造成夜天光的主要來(lái)源。除可見(jiàn)光外，還包含有近紅外輻射。</p><p><b>　　2.1.1太陽(yáng)輻射</b></p><p>　　太陽(yáng)是地球上光輻射的主要來(lái)源。它不但

33、是日間光源,而且對(duì)夜間的月光、天空輻射和地球熱輻射等都有著密切關(guān)系。</p><p>　　太陽(yáng)是一個(gè)直徑達(dá)1391200km的熾熱球體,每時(shí)每刻向宇宙空間放出巨大的能量。太陽(yáng)輻射與色溫5900k的黑體輻射極為相似。</p><p>　　太陽(yáng)輻射在地球表面上產(chǎn)生的照度取決于太陽(yáng)在地平線上的高度角、觀察者所在的海拔高度,以及天空中塵埃、云霧的數(shù)量等。</p><p>　

34、　2.1.2 月亮輻射</p><p>　　月亮的輻射包括月亮的反射輻射和自身輻射。</p><p>　　表2-1列出了月球于不同高度角以及在各種月相情況下地平面上所得到的照度值。這些值是在假定天空相當(dāng)晴朗,取平均地-月距離,并按上半月和下半月取平均值的情況下得到的。</p><p>　　表2-1 月照照度等級(jí)</p><p>　　月光在地球

35、表面所造成的照度有下列特點(diǎn):</p><p>　　(l)由于月亮位相的關(guān)系,從月亮反射到地球的光量,在滿月前后變化很快,兩三</p><p>　　天中,月光亮度就會(huì)減少到比滿月時(shí)的一半還小。</p><p>　　(2)由于月亮高度角的變化,月光亮度每小時(shí)都在變化,而且月光所造成的地面</p><p>　　照度的變化范圍很大。</p>

36、;<p>　　(3)由于云層的覆蓋,月光亮度在數(shù)分鐘內(nèi)就能發(fā)生明顯的變化。</p><p>　　2.1.3 星球輻射</p><p>　　星球?qū)Φ厍虮砻娴妮椛潆S時(shí)間和天空位置而變化。在晴朗的夜晚,星光在地球表面上所產(chǎn)生的照度大約為lx,這個(gè)照度相當(dāng)于無(wú)月夜空實(shí)際光亮的1/4左右；星光加夜間天空其它輻射源的最大照度為lx。</p><p>　　由表2-3

37、可見(jiàn),比零等星亮的星等是負(fù)的數(shù)。星等的照度計(jì)算如下:若有一顆m等星和一顆n等星,m等星比n等星亮,即n>m則兩顆星的照度比為：</p><p><b>　　(2.1)</b></p><p><b>　　(2.2)</b></p><p>　　應(yīng)用式(2.l)或式(2.2),即可由零等星的規(guī)定照度值,求出其它各星等的

38、照度值。</p><p>　　2.1.4 夜天光輻照下的景物亮度</p><p>　　在夜天光輻照下,景物的亮度可以根據(jù)下面的基本關(guān)系,在已知夜天光在地面景物上所造成的照度和景物的反射比情況下計(jì)算出來(lái):</p><p>　　若設(shè)景物為漫反射體,則景物的光出射度為:</p><p><b>　　M==L</b></p

39、><p>　　得景物的亮度為： L= （） (2.3) </p><p>　　式中：E為景物的照度（即夜天光的施照度）；為景物的反射比。</p><p>　　若照度的單位取lx,亮度的單位取asb，那么</p><p>　　L=（asb） (2.4)<

40、;/p><p>　　表2-2列出了不同天氣情況下地面景物的照度。</p><p>　　表2-2 不同天氣情況下地面景物的照度</p><p><b>　　表2-2 續(xù)表</b></p><p>　　2.2可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的組成</p><p>　　按照槍用微光瞄準(zhǔn)鏡可靠性試驗(yàn)國(guó)軍標(biāo)要求,所研制的可靠性試

41、驗(yàn)設(shè)備應(yīng)由光應(yīng)力源、電應(yīng)力源、監(jiān)測(cè)與記錄系統(tǒng)、系統(tǒng)總電源以及光具測(cè)量座等部分組成,試驗(yàn)系統(tǒng)組成框圖如圖2-1所示:</p><p>　　圖2-1 試驗(yàn)系統(tǒng)組成框圖</p><p>　　2.2.1光應(yīng)力分系統(tǒng)</p><p>　　此系統(tǒng)為微光瞄準(zhǔn)鏡提供試驗(yàn)所需的目標(biāo)微光環(huán)境,并連續(xù)監(jiān)測(cè)光源發(fā)光強(qiáng)度和所施加的光應(yīng)力水平,由積分球式光源、平行光管、穩(wěn)壓電源、光照度監(jiān)測(cè)等組

42、成。積分球式光源由大小兩個(gè)積分球?qū)佣伞Ｐ》e分球部分又稱燈室系統(tǒng),是由燈座調(diào)節(jié)一機(jī)構(gòu)、散熱屏蔽球體漫射面,以及可更換三種透過(guò)率板的切換機(jī)構(gòu)等組成。小積分球出口與大積分球?qū)?使小積分球漫射的特定光能量經(jīng)出口進(jìn)入大積分球,再進(jìn)一步均勻漫反射,在大積分球的四個(gè)輸出口給出要求的均勻光照度。大積分球內(nèi)徑為1000mm,右半球沿赤道面對(duì)稱分布四個(gè)出射孔,四個(gè)輸出口分別與平行光管的物鏡像面(焦面)對(duì)接,四組光應(yīng)力試驗(yàn)系統(tǒng)呈輻射狀與積分球四個(gè)出射孔

43、各自對(duì)接。通過(guò)切換透過(guò)率板與改變小積分球出口大小使平行光管物鏡輸出試驗(yàn)所需的各檔光照度,每具平行光管均有更換分辮率板的手動(dòng)切換裝置,可將所需對(duì)比度的分辮率圖案嚴(yán)格沿焦面內(nèi)切換到中,心視場(chǎng)對(duì)應(yīng)的位置。被試樣機(jī)、CCD攝像機(jī)可通過(guò)導(dǎo)軌上的專用夾具及支座分別固定到合適位置上,并與平行光管共軸。相鄰兩光應(yīng)力試驗(yàn)系統(tǒng)間夾角約為,以確保調(diào)試者目測(cè)時(shí)有足夠的操作空間。</p><p>　　2.2.2電應(yīng)力分系統(tǒng)</p&g

44、t;<p>　　按試驗(yàn)條件為被試微光瞄準(zhǔn)鏡施加周期變化的電應(yīng)力,同時(shí)監(jiān)測(cè)電應(yīng)力源電壓的穩(wěn)定度,確保所加電應(yīng)力水平。</p><p>　　2.2.3振動(dòng)應(yīng)力分系統(tǒng)</p><p>　　按照國(guó)軍標(biāo)規(guī)定,檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)微光瞄準(zhǔn)鏡進(jìn)行定振幅、變頻、變加速度的三維正弦振動(dòng)試驗(yàn),并且選用的振動(dòng)臺(tái)不僅具有正弦振動(dòng)功能,還應(yīng)具有隨機(jī)振動(dòng)功能。振動(dòng)試驗(yàn)的等級(jí)一般由三個(gè)參數(shù)確定一頻率范圍、振動(dòng)幅值

45、、耐久試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間。</p><p>　　2.2.4監(jiān)測(cè)與記錄分系統(tǒng)</p><p>　　該系統(tǒng)能同時(shí)攝取與處理四路視頻圖像,連續(xù)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)工作狀態(tài),控制光、電應(yīng)力源,具有故障提取、判別、重放、結(jié)果處理等項(xiàng)功能。監(jiān)測(cè)與記錄分系統(tǒng)由攝像與監(jiān)視、圖像采集與處理、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)通訊、系統(tǒng)同步、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制部分及供電電源等其它輔助設(shè)備組成,系統(tǒng)框圖如圖2-2所示。</p>&l

46、t;p>　　攝像與監(jiān)視部分包括四個(gè)CCD攝像頭、一臺(tái)圖像監(jiān)視器、一臺(tái)視頻切換器及CCD電源。CCD攝像頭把被試品的圖像轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)并送到圖像采集與處理計(jì)算機(jī)。為了保證故障圖像采集與處理計(jì)算機(jī)能夠以足夠的速度存儲(chǔ)故障圖像,處理與存儲(chǔ)圖像時(shí)不進(jìn)行顯示,因此,配置了一臺(tái)圖像監(jiān)視器,四路CCD攝像頭輸出的視頻信號(hào)經(jīng)一個(gè)四選一視頻切換器輸出到圖像監(jiān)視器上。</p><p>　　圖像采集與處理部分為四臺(tái)計(jì)算機(jī),它們通

47、過(guò)PCI-1407圖像采集卡對(duì)CCD攝像頭攝取的微光瞄準(zhǔn)鏡圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)采集處理,判斷故障的類型并存儲(chǔ)故障圖像以便進(jìn)行后續(xù)處理。</p><p>　　系統(tǒng)管理部分為一臺(tái)管理計(jì)算機(jī),附帶聲卡、音響、打印機(jī)和光盤刻錄機(jī),管理計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)測(cè)試進(jìn)程的管理、測(cè)試數(shù)據(jù)的收集與整理,經(jīng)過(guò)必要的數(shù)據(jù)處理,得到可靠性試驗(yàn)報(bào)告所需要的故障類型、數(shù)量等統(tǒng)計(jì)結(jié)果,并完成報(bào)表生成與數(shù)據(jù)歸檔等工作。</p><p>　　

48、圖2-2 監(jiān)測(cè)以記錄分系統(tǒng)框圖</p><p>　　2.3試驗(yàn)設(shè)備的工作過(guò)程</p><p>　　在電源啟動(dòng)時(shí),安裝在大、小積分球?qū)犹幍墓怆娞綔y(cè)器探測(cè)照明燈的發(fā)光強(qiáng)度,探測(cè)器將光源的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),經(jīng)過(guò)放大器電壓跟隨器送入電器箱并顯示光強(qiáng)值,調(diào)節(jié)燈座位置使光強(qiáng)度值與標(biāo)稱值一致,則燈絲位于積分球的中心。光源發(fā)出的光經(jīng)小積分球漫射后經(jīng)出射孔出射,出射孔口徑有四種,分別對(duì)應(yīng)四種光照度。&l

49、t;/p><p>　　射向帶有法蘭盤(可以從積分球頂部的定位孔中方便抽出)通光孔的大積分球內(nèi)的光經(jīng)大積分球的多次漫反射后形成均勻的光照度,由四個(gè)出射孔射向帶有分辮率板的平行光管形成平行光,這就是微光瞄準(zhǔn)鏡工作的微光環(huán)境的模擬光,被試瞄準(zhǔn)鏡物鏡處光照度值應(yīng)由選定的閃光有效光強(qiáng)測(cè)定儀定期采樣檢測(cè)。試驗(yàn)過(guò)程中,由于光應(yīng)力源的傳輸通道的參量是不變的,而被試瞄準(zhǔn)鏡物鏡處光照度值的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)值又是個(gè)相對(duì)值,故對(duì)其穩(wěn)定性監(jiān)測(cè),可改

50、由小積分球出口處附近的光照度值穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)來(lái)替代,還可借助在小積分球靠近出口處的內(nèi)壁上放置光電二極管實(shí)現(xiàn),光電二極管將光強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),經(jīng)sbit的刀D采集,使其精度與采集頻率滿足監(jiān)測(cè)指標(biāo)要求。試驗(yàn)需要的照度等級(jí)由步進(jìn)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)光闌承板繞軸系轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。瞄準(zhǔn)鏡的光探測(cè)器對(duì)準(zhǔn)平行光管的物鏡,CCD攝像機(jī)位于瞄準(zhǔn)鏡出瞳處瞄準(zhǔn)鏡監(jiān)測(cè)其工作狀況,攝像頭把被試品的圖像轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)并送到圖像采集與處理計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)同時(shí)攝取和處理四路微光瞄

51、準(zhǔn)鏡圖像,通過(guò)圖像處理、自動(dòng)判別、提取圖像故障-黑斑、亮點(diǎn)、閃光和忽明忽暗,實(shí)時(shí)記錄故障圖像,并且能在試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行處理和回放。</p><p>　　第三章 輕武器瞄準(zhǔn)具</p><p>　　3.1 輕武器瞄準(zhǔn)具種類及特點(diǎn)</p><p>　　輕武器瞄準(zhǔn)具的種類及特點(diǎn)：</p><p>　　光電技術(shù)在輕武器中的應(yīng)用首先是在瞄準(zhǔn)具中得到實(shí)踐，由

52、于光電瞄準(zhǔn)具可提高武器的打擊精度和殺傷力，，因此逐漸成為現(xiàn)代輕武器不可分割的組成部分。</p><p>　　輕武器瞄準(zhǔn)具（鏡）的作用是在戰(zhàn)斗中實(shí)施瞄準(zhǔn)，提高武器的打擊精度。除了機(jī)械瞄準(zhǔn)具外，采用光電技術(shù)的輕武器瞄準(zhǔn)具可分為3類： 1）光學(xué)瞄準(zhǔn)</p><p>　　具；2）光電瞄準(zhǔn)具；3）綜合瞄準(zhǔn)具。</p><p>　　3.1.1機(jī)械瞄準(zhǔn)具</p>&

53、lt;p>　　早期的輕武器瞄準(zhǔn)具是機(jī)械瞄準(zhǔn)具。機(jī)械瞄準(zhǔn)具是跟據(jù)3點(diǎn)確定一條直線的原理進(jìn)行瞄準(zhǔn)的，射手根據(jù)判斷距離初步調(diào)節(jié)標(biāo)尺，眼睛通過(guò)照門和準(zhǔn)瞄準(zhǔn)目標(biāo)。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、價(jià)格便宜、便于維修，適用于手槍、步槍、機(jī)槍和火箭筒等近距離輕武器。瞄準(zhǔn)精度很大程度上取決于射手個(gè)人的訓(xùn)練水平和經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　3.1.2光學(xué)瞄準(zhǔn)具</p><p>　　光學(xué)瞄準(zhǔn)具是應(yīng)用幾何光學(xué)原理和物理光學(xué)

54、原理或應(yīng)用簡(jiǎn)單光源，結(jié)合機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)的。主要包括：</p><p>　　普通光學(xué)（望遠(yuǎn)鏡、潛望鏡）瞄準(zhǔn)具。這類瞄準(zhǔn)具主要由物鏡、標(biāo)尺分劃、目鏡、方向和高低調(diào)整機(jī)構(gòu)以及連接機(jī)構(gòu)組成，主要特點(diǎn)是瞄準(zhǔn)精度較高，瞄準(zhǔn)速度快，能更清楚地觀察目標(biāo)。</p><p>　　紅點(diǎn)瞄準(zhǔn)具或全息瞄準(zhǔn)具。這類瞄準(zhǔn)具專門為步槍和突擊步槍設(shè)計(jì)，有紅色發(fā)光點(diǎn)顯示器，無(wú)視差，在苛刻的戰(zhàn)場(chǎng)條件下射手也能用雙眼快速、準(zhǔn)確

55、地進(jìn)行瞄準(zhǔn)。</p><p>　　環(huán)形瞄準(zhǔn)具，這類瞄準(zhǔn)具是一種光學(xué)準(zhǔn)直瞄準(zhǔn)具，放大率為，便于快速捕獲目標(biāo)。其工作原理為準(zhǔn)直瞄準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)標(biāo)記是1個(gè)圓環(huán)，瞄準(zhǔn)時(shí)可直接看到目標(biāo)和瞄準(zhǔn)標(biāo)記。</p><p>　　氚光瞄準(zhǔn)具，它由準(zhǔn)星、標(biāo)尺和氚光標(biāo)識(shí)器組成，在標(biāo)尺缺口的2側(cè)及準(zhǔn)星柱上都有1個(gè)氚光標(biāo)識(shí)器，使士兵能在拂曉和黃昏情況下容易地識(shí)別武器上的表尺和準(zhǔn)星，迅速、準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)。</p>

56、<p>　　3.1.3光電瞄準(zhǔn)具</p><p>　　光電瞄準(zhǔn)具是應(yīng)用光電技術(shù)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)獲取和指示的，如微光瞄準(zhǔn)鏡、紅外瞄準(zhǔn)具（或熱瞄準(zhǔn)具）激光指示型瞄準(zhǔn)具等。</p><p>　　20世紀(jì)30年代第二次世界大戰(zhàn)期間，在對(duì)夜間作戰(zhàn)的需求推動(dòng)下，英、美、蘇、德等國(guó)研制成功主動(dòng)紅外夜視儀——零代微光夜視系統(tǒng)。主動(dòng)紅外瞄準(zhǔn)具一般包括含紅外變像管的瞄準(zhǔn)鏡主體和紅外探照燈。20世紀(jì)6

57、0年代出現(xiàn)一代微光夜視儀，采用銻鉀鈉銫多堿光陰極像增強(qiáng)器和光纖面板，可借助自然界的微弱光線觀察目標(biāo)，主要由物鏡、像增強(qiáng)器和目鏡組成。 20世紀(jì)70年代初期第二代微光瞄準(zhǔn)具——“星光鏡“開(kāi)始裝備，它使用了微通道板，使1節(jié)像管具有原來(lái)3節(jié)像管串聯(lián)耦合的性能。20世紀(jì)80年代初美國(guó)又研制成三代管，采用砷化鎵半導(dǎo)體光陰極來(lái)進(jìn)一步改善像管性能，使瞄準(zhǔn)具夜間作用距離進(jìn)一步提高。歐洲科學(xué)家參照三代微光技術(shù)原理，改善工藝，應(yīng)用新的高性能元件，研制出超二

58、代像增強(qiáng)器，大量應(yīng)用到輕武器瞄準(zhǔn)具中。目前美國(guó)已經(jīng)開(kāi)始裝備第四代微光技術(shù)的輕武器瞄準(zhǔn)具，它采用低離子反饋微通道板、門控電源，具有更高性能的靈敏度和分辨率，實(shí)現(xiàn)了輕武器晝夜寬照度范圍目標(biāo)瞄準(zhǔn)。20世紀(jì)70年代，美國(guó)研制出了激光瞄準(zhǔn)具，采用與輕武器槍管軸線一致的激光器，以可見(jiàn)或不可見(jiàn)波段的激光光束來(lái)照射目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)快速瞄準(zhǔn)。激光瞄準(zhǔn)具一般由垂直和水平方向調(diào)整機(jī)構(gòu)與激光器</p><p>　　20世紀(jì)70年代以來(lái)，紅外熱

59、成像技術(shù)得到迅速發(fā)展。一代熱像儀以使用制冷型碲鎘汞探測(cè)器為標(biāo)志，采用二維光機(jī)掃描，可實(shí)現(xiàn)8-12µm的紅外目標(biāo)成像，主要用于反坦克武器等大型裝備。多元探測(cè)器和凝視型焦平面陣列二代、三代紅外探測(cè)器的發(fā)展大大改善了熱成像系統(tǒng)的性能，其中響應(yīng)在3-5µm的三代凝視型焦平面探測(cè)器擴(kuò)展了熱成像響應(yīng)范圍。非制冷紅外探測(cè)器的出現(xiàn)使紅外熱成像技術(shù)逐步進(jìn)入輕武器瞄準(zhǔn)具領(lǐng)域。熱成像瞄準(zhǔn)具主要由紅外物鏡、探測(cè)器、信號(hào)處理電路、顯示器及目鏡

60、等組成（一代和二代系統(tǒng)還有掃描系統(tǒng)、致冷器和氣瓶）。其主要特點(diǎn)是完全以被動(dòng)方式工作，可穿過(guò)煙、霧、霾以及在全黑條件下觀瞄，晝夜兼用，作用距離遠(yuǎn)。</p><p>　　3.2微光瞄準(zhǔn)鏡的結(jié)構(gòu)與組成</p><p>　　微光瞄準(zhǔn)鏡適用于武器夜間精確貓準(zhǔn)和觀察，是夜視瞄準(zhǔn)鏡的一種。在沒(méi)有任何人工光源照明的情況下，射手可以用它觀察目標(biāo),并瞄準(zhǔn)目標(biāo)射擊后還不易被對(duì)方發(fā)現(xiàn)。該瞄準(zhǔn)鏡借助夜間星光、月光和

61、大氣輝光的光增強(qiáng)原理觀察、瞄準(zhǔn)目標(biāo),故很難被對(duì)方探測(cè)到。微光瞄準(zhǔn)鏡是帶有像增強(qiáng)器的特殊望遠(yuǎn)鏡,主要部件有物鏡、像增強(qiáng)器、目鏡和電源等,核心部件是像增強(qiáng)器。由于它能使微光增強(qiáng),所以人們可以在極低照度情況下有效地獲取景物圖像信息。如圖3-1所示是微光瞄準(zhǔn)鏡實(shí)物圖。微光瞄準(zhǔn)鏡的產(chǎn)品雖然有很多的規(guī)格型號(hào)，但關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)基本一樣。下面是其中一種型號(hào)的技術(shù)指標(biāo):倍率:;視場(chǎng):10°;出瞳直徑Φ6mm;出瞳距離30mm;電源電壓DC3V;重

62、量:小于1.2kg;調(diào)焦范圍:10m到無(wú)窮遠(yuǎn);夜視距離:100m-800m。</p><p>　　圖3-1 微光瞄準(zhǔn)鏡實(shí)物圖</p><p>　　擁有較大相對(duì)孔徑的物鏡和較強(qiáng)光照度的像面是微光瞄準(zhǔn)系統(tǒng)最基本的技</p><p>　　術(shù)要求。光陰極所能接受到的光照度不足以在熒光屏上觀察到,因此還需要高亮度增益的像增強(qiáng)器。對(duì)于微光瞄準(zhǔn)鏡的電源不僅要求其能夠維持供應(yīng)電量,

63、而且還需要能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)控制熒光屏上的畫(huà)面亮度。一旦目標(biāo)照射亮度提高,將會(huì)自動(dòng)減低熒光屏上所加的電壓,從而導(dǎo)致像增強(qiáng)器的亮度增益減小,可以控制熒光屏所輸出的圖像的亮度將不會(huì)很高;反之同理。通常將上述能自動(dòng)調(diào)節(jié)熒光屏圖像亮度的電源電路稱為ABC電路,它大約需要0.1s的反應(yīng)時(shí)間。在微弱光照度的環(huán)境下,微光瞄具工作時(shí)要求其目鏡出孔直徑與人眼在夜間時(shí)出孔直徑(5mm-7.6mm)相同。此項(xiàng)數(shù)值同一般目視系統(tǒng)的目鏡出瞳要略微偏大。對(duì)于目鏡的另外技

64、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(如放大率、視場(chǎng)角、出孔距離、工作距離等)與平常直視成像儀器是相同的。</p><p>　　第四章 強(qiáng)閃光應(yīng)力源</p><p>　　4.1 強(qiáng)閃光電路設(shè)計(jì)要求</p><p>　　采用單片機(jī)作為強(qiáng)閃光的驅(qū)動(dòng)器，控制閃光頻率。為了監(jiān)視閃光頻率，還設(shè)置了頻率顯示電路和設(shè)施。</p><p>　　對(duì)于脈沖閃光的驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)，電腦方法是最佳手段

65、。首先要將脈沖經(jīng)光電傳感器轉(zhuǎn)換為脈沖電信號(hào)，由單片機(jī)獲得的信號(hào)頻率經(jīng)過(guò)接口板送管理計(jì)算機(jī)處理，管理計(jì)算機(jī)接口板包括輸入接口，采集卡和緩沖寄存器，接口板插入電腦的工SA插槽，編制好測(cè)量程序，可采用此脈沖取一次平均值作為測(cè)量值，并根據(jù)測(cè)量需要編程。</p><p>　　4.2 ATemga16芯片引腳編程及參數(shù)計(jì)算</p><p>　　1、若峰值功率75W，電壓24V，則電流：</p&g

66、t;<p>　　I= （4.1）</p><p>　　2、若強(qiáng)閃光應(yīng)力源閃光時(shí)間3秒/小時(shí)；</p><p>　　設(shè)可變時(shí)間time，閃光時(shí)間shine為3秒，程序如下：</p><p>　　if(time<shine)</p><p><

67、b>　　{ </b></p><p>　　PORTB|=BIT(4);//gao,燈亮</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　

68、PORTB&=~BIT(4); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　設(shè)置時(shí)間為0-3599s，當(dāng)time小于shine,則燈亮，其他時(shí)間，燈滅。</p><p>　　3、閃光時(shí)間可調(diào)，調(diào)整范圍1秒/小時(shí)到10秒/小時(shí)。</p><p>　　當(dāng)掃描到單片機(jī)PD5引腳時(shí)，閃光時(shí)間加1，掃描

69、到PD6引腳時(shí)，閃光時(shí)間減1.程序如下：(詳情見(jiàn)附錄)</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　uint m;</b></p><p>　　if(key_press())</p>

70、<p><b>　　{</b></p><p>　　delay_ms(50);</p><p>　　if(key_press())</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　m=PIND;</b></p><p>　

71、　m&=0b11100000;</p><p><b>　　switch(m)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　case 0b11000000 :</p><p><b>　　shine+=1;</b></p>&l

72、t;p>　　showshine(shine);</p><p><b>　　break;//1</b></p><p>　　case 0b10100000 :</p><p><b>　　shine-=1;</b></p><p>　　showshine(shine);</p>

73、<p><b>　　break;//2</b></p><p>　　4.3 ATmega單片機(jī)介紹</p><p>　　圖4-1 單片機(jī)示意圖</p><p>　　ATmega16是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8 位CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1 MIPS

74、/MHz，從而可以減緩系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。 </p><p>　　ATmega16 AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和32 個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與運(yùn)算邏單元(ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。</p><p>　　ATmega16 有

75、如下特點(diǎn)：16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時(shí)讀寫的力，即RWW，512 字節(jié)EEPROM，1K 字節(jié)SRAM，32 個(gè)通用I/O 口線，32 通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器(T/C)，片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益(TQFP 封裝) 的ADC ，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)

76、器，一個(gè)SPI 串行端口，以及六個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。 </p><p>　　工作于空閑模式時(shí)CPU 停止工作，而USART、兩線接口、A/D 轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；停電模式時(shí)晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)； ADC 噪聲抑制模式時(shí)終止CPU 和除

77、了異步定時(shí)器與ADC 以外所有I/O 模塊的工作，以降低ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時(shí)具有快速啟動(dòng)能力；擴(kuò)展Standby 模式下則允許振蕩器和異步定時(shí)器繼續(xù)工作。</p><p>　　一、ATmega16 引腳功能</p><p>　　1、VCC 電源正，GND 電源地</p>

78、;<p>　　端口A(PA7..PA0) 端口A 做為A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。端口A 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口A 處于高阻狀態(tài)。</p><p>　　2、端口B(PB7..PB0) </p>&l

79、t;p>　　端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口B 處于高阻狀態(tài)。端口B 也可以用做其他不同的特殊功能.</p><p>　　3、端口C(PC7..PC0) </p><p>　　端口C 為8 位雙向I

80、/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口C 處于高阻狀態(tài)。如果JTAG接口使能，即使復(fù)位出現(xiàn)引腳 PC5(TDI)、 PC3(TMS)與 PC2(TCK)的上拉電阻被激活。端口C 也可以用做其他不同的特殊功能.</p><p>　　4、端口D(PD7..PD

81、0) </p><p>　　端口D 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口D 處于高阻狀態(tài)。端口D 也可以用做其他不同的特殊功能.</p><p>　　5、RESET 復(fù)位輸入引腳。</p><p

82、>　　持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。門限時(shí)間見(jiàn)P36Table 15。持續(xù)時(shí)間小于門限間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。</p><p>　　6、XTAL1 反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端。</p><p>　　7、XTAL2 反向振蕩放大器的輸出端。</p><p>　　8、AVCC AVCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。不使用ADC時(shí)

83、，該引腳應(yīng)直接與VCC連接。使用ADC時(shí)應(yīng)通過(guò)一個(gè)低通濾波器與VCC 連接。</p><p>　　9、AREF A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。</p><p>　　二、ATmega16 內(nèi)核介紹</p><p>　　為了獲得最高的性能以及并行性， AVR 采用了Harvard 結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)和程序總線。程序存儲(chǔ)器里的指令通過(guò)一級(jí)流水線運(yùn)行。CPU 在執(zhí)行一條指

84、令的同時(shí)讀取下一條指令( 在本文稱為預(yù)取)。這個(gè)概念實(shí)現(xiàn)了指令的單時(shí)鐘周期運(yùn)行。程序存儲(chǔ)器是可以在線編程的FLASH。 </p><p>　　快速訪問(wèn)寄存器文件包括32 個(gè)8 位通用工作寄存器，訪問(wèn)時(shí)間為一個(gè)時(shí)鐘周期。從而實(shí)現(xiàn)了單時(shí)鐘周期的ALU 操作。</p><p>　　寄存器文件里有6 個(gè)寄存器可以用作3 個(gè)16 位的間接尋址寄存器指針以尋址數(shù)據(jù)空間，實(shí)現(xiàn)高效的地址運(yùn)算。</p

85、><p>　　ALU支持寄存器之間以及寄存器和常數(shù)之間的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。ALU也可以執(zhí)行單寄存器操作。運(yùn)算完成之后狀態(tài)寄存器的內(nèi)容得到更新以反映操作結(jié)果。程序流程通過(guò)有/ 無(wú)條件的跳轉(zhuǎn)指令和調(diào)用指令來(lái)控制，從而直接尋址整個(gè)地址空間。大多數(shù)指令長(zhǎng)度為16 位，亦即每個(gè)程序存儲(chǔ)器地址都包含一條16 位或32 位的指令。</p><p>　　程序存儲(chǔ)器空間分為兩個(gè)區(qū)：引導(dǎo)程序區(qū)(Boot 區(qū)) 和應(yīng)

86、用程序區(qū)。這兩個(gè)區(qū)都有專門的鎖定位以實(shí)現(xiàn)讀和讀/ 寫保護(hù)。用于寫應(yīng)用程序區(qū)的SPM 指令必須位于引導(dǎo)程序區(qū)。</p><p>　　在中斷和調(diào)用子程序時(shí)返回地址的程序計(jì)數(shù)器(PC) 保存于堆棧之中。堆棧位于通用數(shù)據(jù)SRAM，此其深度僅受限于SRAM 的大小。在復(fù)位例程里用戶首先要初始化堆棧指針SP。這個(gè)指針位于I/O 空間，以進(jìn)行讀寫訪問(wèn)。數(shù)據(jù)SRAM 可以通過(guò)5 種不同的尋址模式進(jìn)行訪問(wèn)。</p>

87、<p>　　本設(shè)計(jì)使用內(nèi)部晶振8M</p><p>　　1s= (4.2)</p><p>　　當(dāng)初值加到最大時(shí)，將中斷，并且time加1</p><p>　　4.4 TLP521光耦 、TIP開(kāi)關(guān)以及電源選擇</p><p>　　圖4-2

88、TLP521 TIP122 電源</p><p>　　4.4.1 TLP521光耦作用</p><p>　　TLP521是可控制的光電藕合器件，光電耦合器廣泛作用在電腦終端機(jī)，可控硅系統(tǒng)設(shè)備，測(cè)量?jī)x器，影印機(jī)，自動(dòng)售票，家用電器，如風(fēng)扇，加熱器等電路之間的信號(hào)傳輸，使之前端與負(fù)載完全隔離，目的在于增加安全性，減小電路干擾，減化電路設(shè)計(jì)。</p><p>　　TLP5

89、21光耦的1、2兩個(gè)腳是發(fā)光側(cè)，3、4兩個(gè)腳是受光側(cè)。1－2腳之間并聯(lián)電阻是分流作用，防止發(fā)光二極管暗亮產(chǎn)生誤動(dòng)作。以TLP521－1為例，輸出端為NPN型光電三極管結(jié)構(gòu)，3腳為發(fā)射極，4腳為集電極，受光點(diǎn)為基極，接線方式有兩種：（1）3腳下拉電阻接地，4腳接＋5V，3腳為I/O輸出端，這種接法導(dǎo)通輸出為1，截止輸出為0。（2）4腳上拉電阻接＋5V，3腳接地，4腳為I/O輸出端，這種接法導(dǎo)通輸出為0，截止輸出為1。兩種接法效果一樣。&l

90、t;/p><p>　　4.4.2 TIP122開(kāi)關(guān)</p><p>　　引腳內(nèi)部電路圖4-3。</p><p><b>　??；</b></p><p>　　圖4-3 TIP112的內(nèi)部電路圖</p><p>　　TIP122是TO-220封裝，外形與三端穩(wěn)壓器7812一樣，參數(shù)：100V 5A 65

91、W </p><p>　　NPN，引腳朝下，型號(hào)面對(duì)自己，從左至右依次是B C E。它是種復(fù)合晶體管，直流電流增益，低集電極飽和電壓，TIP125/126/127是補(bǔ)充型。TIP是一種專為通用放大器和低速設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)應(yīng)用。</p><p>　　TIP120，TIP121和TIP122疏外延基NPN達(dá)林頓功率晶體管,采用TO-220</p><p>　　塑料封裝。與互補(bǔ)

92、類型的TIP125，TIP126和TIP127可成對(duì)使用。TIP122參數(shù)</p><p><b>　　如下：</b></p><p>　　1、VCBO 集電極-基極電壓(IE = 0) 60 80 100 V 2、VCEO 集電極-發(fā)射極電壓(IB = 0) 60 80 100 V 3、VEBO 發(fā)射極-基極電壓(IC = 0) 5 V 4、IC 集電極電

93、流 5 A 5、ICM 集電極峰值電流 8 A 6、IB 基極電流 0.1 A 7、Ptot 耗散功率 Tcase≤25℃ 65 W 8、Tamb≤25℃ 2 W 9、Tstg 貯藏溫度 -60 - 150 ℃ 10、Tj 最高工作結(jié)溫 150 ℃ 11、hFE 放大倍數(shù) 1000</p><p>　　經(jīng)TIP122放大電流：</p><p>　　I=

94、 (4.3)</p><p>　　為TIP122B和E兩端電壓，hFE為TIP122放大倍數(shù)。</p><p>　　4.4.3 電源選擇</p><p>　　采用S-75-24 75W開(kāi)關(guān)電源，如圖4-4。</p><p>　　S-75系列電源效率高、工作溫度低、軟啟動(dòng)電流、有效

95、降低AC輸入沖擊、有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)。體積小、重量輕，100%滿負(fù)荷燒機(jī)測(cè)試。內(nèi)裝EMI濾波器、紋波極小。</p><p>　　S-75-24 75W開(kāi)關(guān)電源，直流輸出電壓24V，額定輸出電流3.2A，輸出電流范圍是0-3.2A，直流輸出功率為76.8W。</p><p>　　圖4-4 S-75-24開(kāi)關(guān)電源</p><p>　　4.5 MAX232串口通信<

96、;/p><p>　　圖4-5 MAX232的電路原理圖</p><p>　　MAX232是一種雙驅(qū)動(dòng)器/接收器，片內(nèi)含一個(gè)電容性電壓發(fā)生器以便在單5V電源供電時(shí)提供EIA/TIA-232-E電平，每個(gè)接收器將EIA/TIA-232-E電平輸入轉(zhuǎn)換為5VTTL/CMOS電平。這些接收器具有1.3V的典型門限值及0.5V的典型遲滯，而且可以接收±30V的輸入。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器將TTL/CMOS

97、輸入電平轉(zhuǎn)換為EIA/TIA-232-E電平。MAX232的工作溫度范圍C至C。</p><p>　　MAX232芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為三部分：</p><p>　　第一部分是電荷泵電路。有1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12V和-12V兩個(gè)電源，提供給RS-232串口電平的需要。</p><p>　　第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11

98、、12、13、14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。</p><p>　　其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。</p><p>　　TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS=232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DP9插頭；DP9

99、插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。</p><p>　　第三部分是供電。15腳DNG、16腳VCC（+5V）。</p><p>　　4.6 復(fù)位與電源指示燈</p><p>　　圖4-6 key復(fù)位</p><p><b>　　key復(fù)位</b><

100、;/p><p>　　復(fù)位電路，就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。就像計(jì)算器的清零按鈕的作用一樣，當(dāng)輸入錯(cuò)誤，計(jì)算失誤時(shí)都 要進(jìn)行清零操作。以便回到原始狀態(tài)，重新進(jìn)行計(jì)算。和計(jì)算器清零按鈕有所不同的是，復(fù)位電路啟動(dòng)的手段有所不同。一是在給電路通電時(shí)馬上進(jìn)行復(fù)位操作；二是在必要時(shí)可以由手動(dòng)操作；三是根據(jù)程序或者電路運(yùn)行的需要自動(dòng)地進(jìn)行。篡位電路都是比較簡(jiǎn)單的大都是只有電阻和電容組合就可以辦到了。再?gòu)?fù)雜點(diǎn)就有三極管等等配合程

101、序來(lái)進(jìn)行了。</p><p>　　為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V±5%，即4.75～5.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC超過(guò)4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。</p><p&

102、gt;<b>　　4.7 數(shù)碼管</b></p><p>　　共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管，共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮，當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。</p><p>　　LED數(shù)碼管是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件

103、，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等，LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。</p><p>　　數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)

104、碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。</p><p><b>　　圖4-7 數(shù)碼管</b></p><p>　　4.8 JTAG協(xié)議接口</p><p>　　JTAG是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議（IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試?，F(xiàn)在多數(shù)的高級(jí)器件都支持JTAG協(xié)議，如

105、DSP、FPGA器件等。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。</p><p>　　圖4-8 JTAG接口</p><p><b>　　4.9 電路圖</b></p><p><b>　　圖4-9 電路圖</b></p><p>　　4

106、.10 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　4.10.1 程序方框圖 </p><p><b>　　上電復(fù)位</b></p><p>　　數(shù)碼管顯示時(shí)間time 0-3599s</p><p>　　設(shè)置閃光時(shí)間shine</p><p><b>　　否</b><

107、/p><p>　　timeshine 按鍵調(diào)節(jié)加/減shine</p><p><b>　　是</b></p><p>　　光耦工作，使達(dá)林頓CE端導(dǎo)通</p><p><b>　　燈亮</b></p><p>　　圖4-10 設(shè)計(jì)方

108、框圖</p><p>　　4.10.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　通過(guò)單片機(jī)控制燈泡閃光，閃光時(shí)間為3秒/小時(shí)，時(shí)間為可調(diào)，調(diào)整范圍是1秒/小時(shí)到10秒/小時(shí)。當(dāng)掃描到單片機(jī)PD5引腳時(shí)，閃光時(shí)間加1，掃描到PD6引腳時(shí)，閃光時(shí)間減1.由程序可見(jiàn)，程序見(jiàn)附頁(yè)。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>

109、;　　微光瞄具的可靠性試驗(yàn)與測(cè)試對(duì)微光瞄具的研制和生產(chǎn)有重大的意義,但是</p><p>　　現(xiàn)有的測(cè)試系統(tǒng)一般只針對(duì)光應(yīng)力和電應(yīng)力兩個(gè)方面檢測(cè)。本文對(duì)微光瞄準(zhǔn)鏡中強(qiáng)閃光應(yīng)力系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的研究。以單片機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)閃光應(yīng)力源時(shí)基電路的設(shè)計(jì)。</p><p>　　強(qiáng)閃光應(yīng)力源閃光時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)為3秒/小時(shí)；閃光時(shí)間可調(diào)，調(diào)整范圍是1秒/小時(shí)-10秒/小時(shí)。電路包含數(shù)字電路和模擬電路。本文也介紹了

110、微光瞄準(zhǔn)具的結(jié)構(gòu)與其組成以及武器瞄準(zhǔn)具可靠性試驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]張振中,李其祥.微光夜視技術(shù)的發(fā)展及評(píng)價(jià)[J].山西科技.2007.</p><p>　　[2]于金火.微光夜視儀技術(shù)發(fā)展及評(píng)價(jià)[J]武警工程學(xué)院學(xué)報(bào).22(2),2006.</p><p&g

111、t;　　[3]王麗等.微光夜視技術(shù)的新進(jìn)展[J]河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).35(3),2007.</p><p>　　[4]金偉其等.夜視領(lǐng)域幾個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展及分析[J].光學(xué)技術(shù).31(3),2005.</p><p>　　[5]冶元龍,伍小蓉.實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下微光環(huán)境模擬[J].激光與紅外.35(12),2005.</p><p>　　[6]蔡坷裙等.用于微

112、光夜視儀性能檢測(cè)的夜間仿真環(huán)境[J].紅外技術(shù).29(2),2007</p><p>　　[7]Herber L.Tardy.Matrix method for integrating-sphere caleulations[J].Journal of the Optieal Soeiety of America,1991,8(9):1411-1418.</p><p>　　[8]Robe

113、rt Siegel,John R.Howell.Thermal Radiation Heat Transfer(2nd)[M].New York:McGraw Book Company,1981.</p><p>　　[9]張貴彥等,積分球出射輻照度的Monte Carlo模擬[J],光電工程,Vol.33,No.12,2006</p><p>　　[10]張貴彥等,用蒙特卡羅法模擬積分球