基于无线传输的弹体飞行时间测量系统设计+源程序+流程图(2)
2 系统总体设计
2.1 弹体飞行时间测量系统主要技术指标
（1）测时范围为0～5秒；
（2）测时精度为1微秒；
（3）采用无线传送信号，传输距离不低于两公里；
（4）前端触发信号为脉宽约为1毫秒的矩形单脉冲电压信号，但信号可能会被干扰，输出连续脉冲，其电压范围在3～12V之间。
2.2 弹体飞行时间测量总体方案
2.2.1 总体设计思路
通过对技术指标和实现的可行性进行分析得出系统的整体设计方案。单片机具有定时计数功能且外接12M晶振时计时精度最高可达1微秒，满足技术指标要求。无线传输可采用无线模块传送数据，目前市场上可长距离传送数据的无线模块有很多。针对前端触发信号的干扰可用双D触发器设计去干扰电路。
2.2.2 系统设计的方案
系统工作示意图如图2.2.1所示，主要包括区截装置、主机模块、从机模块，无线模块。弹体经过靶1时，靶1产生矩形脉冲信号给主机，主机通过无线模块发送计时信号给从机，使从机开始计时。弹体经过靶2时，靶2产生矩形脉冲信号给从机，从机停止计时，然后开始计算所计时间，计算完成通过无线模块将时间数据发送给主机，主机将时间在数码管上显示出来。
图2.2.1 系统工作示意图
（1）主机功能模块
主机所包含的各功能模块如图2.2.2所示，其需要完成对靶信号的处理和对从机的控制以及时间显示等功能。靶信号经靶信号处理电路处理后将信号送往控制单元引发中断，控制单元作为主机的核心应能快速响应前端靶信号的中断，并能通过无线模块发送和接收数据，对数据进行处理将时间显示出来。
图2.2.2 主机功能模块示意图
靶信号处理电路：针对靶信号的干扰设计了去干扰电路，采用双D触发器去除干扰。具体电路图如图2.2.3所示：
图2.2.3 靶信号处理电路
前端靶信号的理想形为 ，其高电平经反向后触发中断启动计时，当前端靶信号出现干扰时信号波形为可能变为 ，这种波形就可能数次引发中断使计时出现错误，因此需将干扰去掉，使靶信号的第一个高电平引发中断。信号经比较器整形为 ，经双D触发器整形后Q端输出信号为 ，其Q非端输出信号为 ，当低电平触发中断后即清零使Q非端输出高电平。
（2）从机功能模块
从机所包含的各功能模块如图2.2.4所示，由图可以看出从机各功能模块与主机相似，但其数码管显示主要是用在自检和复位上，主机的数码管显示除用在自检和复位显示外还需显示弹体飞行时间。
图2.2.4 从机功能模块示意图
（3）系统计时和显示方法
采用定时/计数器计时，外接12M晶振则机器周期为1微秒，即计数多少次时间长度就为多少微秒。靶1的触发脉冲启动计时（主机将计时信号发送给从机使从机开始计时），靶2的触发脉冲终止从机计时。
因计时范围在0～5秒，计时精度为1微秒，因此须用7位数码管显示。驱动数码管显示的方式有很多，有静态显示也有动态显示，考虑到实际情况，在此选用动态显示方式。
为提高CPU的工作效率，运用中断来执行相应的服务程序，但单片机只有两个外部中断接口，靶信号触发系统计时占用一个中断口，自检和复位也须占用中断口，因此通过反相器OC门和相应的软件处理来实现中断口扩展。
具体电路图如图2.2.5所示：
图2.2.5 控制与显示电路图
（4）主机与从机通信
当弹体穿过第一个靶时，靶输出触发脉冲信号，主机接收到此信号后将计时信号通过无线模块发送给从机使从机开始计数，从机启动计数后发送应答信号给主机。倘若传送出错，从机收到的不是标准呼叫信号，从机即发送错误应答信号给主机，主机将继续发送呼叫信号。