新型半主動激光制導(dǎo)實(shí)物仿真系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

LM361為高速差動電壓比較器，輸出為TTL電平信號，是SE529／NE529的增強(qiáng)型。其傳輸速度快，具有通用的電源電壓，有獨(dú)立的選通端，具有延遲很小的兩個互補(bǔ)TTL電平信號輸出，輸入失調(diào)電壓小，在過驅(qū)動時轉(zhuǎn)換速度小。1和6腳為±12 V電源輸入端，3和4腳為模擬電壓信號輸入端，9和11腳為輸出端，8和13腳為選通端。LM318為工作在閉環(huán)狀態(tài)下的開環(huán)增益運(yùn)算放大器。
圖5中，1路信號P1與電位器分壓得到的電壓作為LM361的輸入端，U21的輸出端作為U22的選通信號。P1信號經(jīng)過運(yùn)放LM318后，作為U22的輸入信號。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74HC123將U22輸出的TTL電平信號進(jìn)行峰值保持，其輸出作為單片機(jī)的中斷輸入，進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。
ADC電路將峰值保持電路的輸出信號進(jìn)行模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)選用ANALOG DEVICE的AD7994BRU-0作為AD轉(zhuǎn)換芯片。AD7994BR U-0芯片擁有4通道，具有10和12位的數(shù)模轉(zhuǎn)換，兼容I2C，16位引腳，最快采樣周期為2μs。

3 應(yīng)用程序設(shè)計
系統(tǒng)的單片機(jī)應(yīng)用程序主要包括四元定位、脫靶量計算、串口通信等模塊，采用C語言進(jìn)行模塊化編程。四元定位是程序的重要模塊，基于四象限的和差電路結(jié)構(gòu)，通過AD轉(zhuǎn)換，將單片機(jī)采集到的數(shù)字信號，利用和差電路算法解算出目標(biāo)的方位信息。將解算出的目標(biāo)方位信息與四象限遠(yuǎn)點(diǎn)進(jìn)行對比計算，計算出目標(biāo)脫靶量。單片機(jī)通過MAX3232串口通信模塊，將偏差量傳送給伺服控制系統(tǒng)，完成對目標(biāo)的跟蹤。單片機(jī)程序流程如圖7所示。

4 結(jié)束語
文中簡介了系統(tǒng)的工作原理，并對處理電路的關(guān)鍵電路進(jìn)行詳細(xì)的描述，根據(jù)實(shí)際的情況，通過選擇合適的處理芯片，完成對探測器輸出信號的放大、鑒別、保持和AD轉(zhuǎn)換，最后通過單片機(jī)的CPU處理電路解算出誤差，通過轉(zhuǎn)臺伺服控制機(jī)構(gòu)完成對模擬激光源的穩(wěn)定跟蹤。電路設(shè)計合理，實(shí)際中進(jìn)行了反復(fù)測試。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，性能良好。