基于CPLD技術的槍械電磁扳機控制儀設計

電磁扳機控制儀的機械部分主要由步進電機、基座、轉輪機構、扳機連桿、連線盒及電磁扳機屏蔽外殼構成。其工作過程為：步進電機接收驅動器指令進行轉動，帶動轉輪機構轉動，步進電機旋轉一周，轉輪機構帶動扳機實現一次行程，完成擊發動作。
圖4為電磁扳機行程方向及行程長度調節機構示意圖，轉輪機構上設計有扳機行程調節孔(圖中①、②、③、④，四個調節孔距轉輪機構中心半徑逐漸縮小R1>R2>R3>R4)，扳機連桿的長度也可以調整。通過這兩個機構的調節，可以調整扳機的行程距離。

步進電機由電機驅動器接高壓進行驅動，通過CPLD控制器產生邏輯控制信號，實現扳機的控制。控制器與電機驅動器之間通過長絞線連接，測試儀與電機等干擾源距離較遠且測試人員可以通過遠距離控制槍械的擊發，既保證了控制系統不受電磁干擾，又確保了測試人員的安全。

3 控制部分設計
3．1 CPLD邏輯控制部分
電磁扳機控制儀采用步進電機作為執行單元，CPLD作為主控制器實現邏輯控制和通信功能。邏輯控制部分實現按鍵的判讀、鎖存，觸發和復位的互鎖以及步進電機驅動器的控制功能。
控制儀由“解閉鎖開關”作為儀器功能的總開關，閉鎖時，儀器面板所有按鍵不工作；解鎖后，控制儀工作正常。電機動作由“復位”和“觸發”按鍵配合工作，當擊發允許時，按下“觸發”按鍵，槍械擊發并鎖存觸發鍵，若繼續按觸發鍵則儀器不觸發；當需要再次擊發時，必須按“復位”鍵后，解除觸發鎖存，然后按下觸發按鍵觸發儀器。通過“復位”和“觸發”按鍵的相互鎖存，來確保控制儀的安全觸發。圖5為CPLD電路邏輯功能仿真時序圖。

圖5中左邊Name欄定義管腳：clk為CPLD輸入時鐘1 MHz；feng為系統工作時的分頻時鐘；green和red分別代表“觸發”、“復位”按鍵；out為邏輯輸出端；key為解閉鎖開關。
控制儀邏輯功能見圖5。當系統閉鎖時(key=0)，按鍵按下系統不工作(圖5中1)；系統解鎖后(key=1)，按“觸發”鍵，系統輸出控制信號；繼續按“觸發”鍵，系統處于互鎖保護狀態，系統無觸發輸出(圖5中3)；按“復位”鍵后，可以繼續觸發，系統能夠正常輸出(圖5中4)；重復誤操作，繼續觸發，無輸出(圖5中5)。
圖5中green_lignt，red_light分別對應觸發燈和復位燈。系統啟動且未解鎖，觸發燈亮，復位燈滅，解鎖燈滅(圖5中2)；系統解鎖觸發后，觸發燈滅，復位燈亮，表示系統已經觸發，需通過復位解除保護可繼續觸發。復位后，觸發燈亮，復位燈滅，表示系統可以觸發。