基于CPLD的電磁扳機(jī)控制儀設(shè)計(jì)

控制儀邏輯功能見圖5。當(dāng)系統(tǒng)閉鎖時(shí)(key=0)，按鍵按下系統(tǒng)不工作(圖5中1);系統(tǒng)解鎖后(key=1)，按“觸發(fā)”鍵，系統(tǒng)輸出控制信號(hào);繼續(xù)按 “觸發(fā)”鍵，系統(tǒng)處于互鎖保護(hù)狀態(tài)，系統(tǒng)無觸發(fā)輸出(圖5中3);按“復(fù)位”鍵后，可以繼續(xù)觸發(fā)，系統(tǒng)能夠正常輸出(圖5中4);重復(fù)誤操作，繼續(xù)觸發(fā)，無輸出(圖5中5)。

圖5中g(shù)reen_lignt，red_light分別對(duì)應(yīng)觸發(fā)燈和復(fù)位燈。系統(tǒng)啟動(dòng)且未解鎖，觸發(fā)燈亮，復(fù)位燈滅，解鎖燈滅(圖5中2);系統(tǒng)解鎖觸發(fā)后，觸發(fā)燈滅，復(fù)位燈亮，表示系統(tǒng)已經(jīng)觸發(fā)，需通過復(fù)位解除保護(hù)可繼續(xù)觸發(fā)。復(fù)位后，觸發(fā)燈亮，復(fù)位燈滅，表示系統(tǒng)可以觸發(fā)。

3.2通訊接口部分

由于目前的靶場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)由許多測(cè)試儀器組成，并且在測(cè)試過程中，數(shù)據(jù)的采集處理都要求有較高的實(shí)時(shí)性，要求電磁扳機(jī)控制儀能夠通過軟件觸發(fā)的方法來工作，而目前國內(nèi)靶場(chǎng)測(cè)試領(lǐng)域中測(cè)試儀器大多留有串行RS232接口，設(shè)計(jì)者在控制電路的基礎(chǔ)上加入了串口通訊模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)。整個(gè)測(cè)試過程可以從槍械擊發(fā)到測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集處理都實(shí)現(xiàn)軟件控制，實(shí)時(shí)性有了很大的提高。

RS232采用負(fù)邏輯電平標(biāo)準(zhǔn)，邏輯“1”為-3～-15V，邏輯“0”為+3～+15V，容限大、數(shù)據(jù)線少、抗干擾能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。

基于CPLD的RS232通訊接口設(shè)計(jì)，采用MAX232進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換，由于CPLD與接口之間按并行方式傳輸，接口與外設(shè)采用串行方式，故需要在串行接口中加入串并轉(zhuǎn)換模塊。典型的串行接口模塊如圖6所示。

在數(shù)據(jù)輸入過程中，串行數(shù)據(jù)按位進(jìn)入模塊的“接收移位寄存器”，當(dāng)接收一個(gè)完整字符后，數(shù)據(jù)從“接收移位寄存器”送入“數(shù)據(jù)輸入寄存器”再通過并行總線DATA[7：O]將數(shù)據(jù)并行取走。數(shù)據(jù)輸出過程剛好相反。數(shù)據(jù)的傳輸速度由接收/發(fā)送時(shí)鐘決定。

電磁扳機(jī)控制儀中的RS232接口電路如圖7所示。

在設(shè)計(jì)基于CPLD技術(shù)的槍械電磁扳機(jī)控制儀的工作中，充分了解原有控制儀中存在的諸如安全性差、無法精確控制、無法實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)測(cè)試等問題，從電磁兼容性、系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，安全性出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐，取得了很好的效果。所設(shè)計(jì)的控制儀實(shí)物經(jīng)過靶場(chǎng)試驗(yàn)，能夠適應(yīng)靶場(chǎng)環(huán)境下復(fù)雜多變的電磁環(huán)境，能夠安全可靠地執(zhí)行測(cè)試工作。