基于單片機控制的迫擊炮防重裝彈系統

為提高可靠性，紅外發射管發出的信號是38 kHz的調制信號，調制電路也采用AT89C2051通過軟件編程來產生38 kHz紅外調制信號，該信號通過多個并聯的門電路提高驅動力，再加載在紅外發射管上(圖2未畫出發射信號的調制電路)，這樣不僅電路簡單，得到的信號頻率也比較穩定。
紅外接收采用的是一體化的接收頭HS0038，其內部集成有紅外接收、放大、解調、整形等電路，當接收到38 kHz的紅外脈沖串時，輸出低電平，否則輸出高電平，其輸出信號的極性與發送信號的相反，圖2中使用三極管對其反向及放大后，兩路紅外接收管輸出的信號分別連入AT89C2051的P3．2()與P3．2()引腳。
紅外傳感器為檢測炮彈裝入與發射的手段，故其發射與接收器的正常工作是系統可靠的前提，為此設置了開機對其進行檢測的功能。
單片機作為控制核心，可以根據P3．2與P3．3輸入信號的高、低及跳變判斷出迫擊炮發射過程所處的狀態：待填裝狀態、半填裝狀態、填裝完成狀態、正常發射完成狀態及不發火狀態。當判斷出發射過程處于不發火狀態時，由P3．0控制啟動機械裝置卡住炮口，防止再次填裝炮彈動作完成，同時由P3．1啟動光閃爍報警及P3．4啟動音樂片KD9561報警，為提高報警聲響，采用LM386作為音頻放大；當檢測到完成一次正常發射狀態時，計算一次炮彈發射的枚數，并通過數碼管顯示，系統設置了兩位數碼管，由單片機的P1口控制其段選碼，P3．5與P3．7控制其位選碼，最大計數值為99枚。

3 軟件設計
本系統將紅外接收管的輸出信號引入單片機的P3．2()與P3．3()引腳，可以比較巧妙且比較簡潔地通過軟件編程判斷迫擊炮發射過程所處的狀態，因為此兩腳即是通用的I／O引腳又是外部中斷的輸入引腳，這樣可以通過兩引腳電平的高、低及是否有中斷和中斷產生的次序來判斷發射過程所處的狀態，當接收到紅外光照時，P3．2=0且P3．3=0，故通過查詢檢測到P3．2=0且P3．3=0時，則發射過程處于
待填裝狀態；當檢測到P3．2=1且P3．3=1時，則發射過程處于半填裝狀態；以半填裝狀態為判斷前提，若炮彈被重新取出，則P3．3先由高變低，后P3．2由高變低，也即當產生了先后的中斷，說明炮彈被取出重新回到待填裝狀態；反之當產生了先后的中斷，說明炮彈已完全滑入身管進入填裝完成狀態，這時啟動定時器，2．5 s后未檢測到與中斷，說明炮彈未出膛，進入不發火狀態；反之在2．5 s內檢測到與中斷，說明完成一次正常發射。