基于單片機電臺仿真訓練系統(tǒng)的實現(xiàn)

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　　目前電臺是部隊的重要通信裝備，盡快熟練掌握電臺的操作，使之轉化為戰(zhàn)斗力，對部隊的發(fā)展建設有著重要作用。電臺操作手進行操作訓練的過程中，存在很多問題，例如，在電臺上進行操作訓練會造成電臺的嚴重損耗，并且受電臺數(shù)量限制，而且電臺還涉及到保密問題，需要嚴格控制電臺訓練的頻度和強度，這樣會造成操作手訓練時間短、對電臺操作不熟練等問題。因此，針對電臺訓練中存在的問題，提出了以單片機為硬件核心的電臺仿真訓練系統(tǒng)，仿真電臺的訓練，更好地保障軍事任務。

　　1 系統(tǒng)組成

　　此系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和主程序組成，目的不僅可以進行單獨訓練，而且可以由多個系統(tǒng)組成一個網(wǎng)上電臺訓練系統(tǒng)，它的作用相當于電臺之間通過無線信號進行聯(lián)絡，網(wǎng)上電臺訓練系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡把各個系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)電臺之間的聯(lián)絡功能，這些由管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，考核系統(tǒng)進行考核。

　　1.1 硬件系統(tǒng)任務

　　(1)電臺建模仿真訓練。文中系統(tǒng)用于電臺訓練，因此對電臺進行建模仿真尤為重要。電臺建模仿真，其特殊性在于它不僅要對電臺本身進行仿真，而且要對電臺顯示的信息的各種視覺效果進行仿真;

　　(2)提供操作手真實的操作環(huán)境。要盡可能真實地仿真電臺的操作環(huán)境。主要根據(jù)電臺的面板，構造一個相對真實的操作環(huán)境。這個操作環(huán)境比較真實地再現(xiàn)電臺的外觀反映操作動作和操作效果;

　　(3)提供操作信息的輸入輸出電路。設計操作手操作信息的輸入輸出電路，一方面實時采集操作面板信息，送到單片機中去供單片機處理，另一方面將單片機反饋的訊息送到顯示面板上;

　　(4)提供與計算機通信的數(shù)據(jù)接口?？梢园巡僮髅姘宀杉降臄?shù)據(jù)傳給計算機，計算機用虛擬面板再現(xiàn)真實的操作效果，并對操作手進行專業(yè)考核;

　　(5)功能擴展模塊。功能擴展模塊是裝備電臺仿真訓練系統(tǒng)進行功能擴展、升級的預留接口。

　　硬件系統(tǒng)作為基礎架構，主要由單片機最小系統(tǒng)、按鍵與顯示模塊、出錯報警模塊、功能擴展模塊、計算機通信模塊和計算機組成。硬件系統(tǒng)結構如圖1所示。

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　　1.2 主程序的工作及關鍵技術

　　(1)按鍵掃描子程序。按鍵掃描子程序是用來采集操作面板的信息，并傳給單片機處理。按鍵相當于電臺的按鈕，當有按鍵按下時，單片機會檢測到有鍵按下，通過鍵值判別和處理子程序，就能得出是哪個按鍵被按下，達到采集操作面板信息的目的。

　　(2)鍵值判別和處理子程序。在單片機檢測到有鍵按下后，單片機會記錄下此時用于掃描按鍵電路輸入輸出口的狀態(tài)，并與設定的數(shù)據(jù)做比較，得出被按下鍵的鍵值，根據(jù)鍵值做相應處理，達到鍵值判別和處理的目的。

　　(3)顯示子程序。顯示子程序是將操作手的操作結果顯示出來。在單片機采集到操作信息后，得到按鍵的鍵值，單片機會運行鍵值相應的顯示代碼段，將其操作結果顯示出來。

　　(4)管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的組織管理者。作為電臺仿真訓練系統(tǒng)的高層管理者，主要用于控制電臺的虛擬面板和聯(lián)絡功能。虛擬面板通常是將操作面板的照片掃描并放大成實際大小，然后在上面模擬真實的操作效果，或用專業(yè)的軟件制作出和面板有相同外觀且和面板有相同操作效果的虛擬面板。

　　聯(lián)絡功能是在以太網(wǎng)的基礎上，管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡實現(xiàn)電臺之間的聯(lián)絡，組成網(wǎng)上電臺訓練系統(tǒng)。例如，實現(xiàn)電臺的通話功能，當操作手按下通話鍵開始聯(lián)絡，管理系統(tǒng)會收到單片機發(fā)來的開始聯(lián)絡信號，操作手通過耳麥說話，管理系統(tǒng)開始接收通話信息，并將其打包成以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀，其中包含了電臺信息的標識符，然后通過網(wǎng)絡廣播出去。其他子系統(tǒng)計算機在接收到包含了電臺信息標識符的數(shù)據(jù)幀后，經過管理系統(tǒng)處理，再通過耳麥發(fā)出聲音。例如電臺1號聯(lián)絡2號，2號收到后，再通過上述過程聯(lián)絡1號，循環(huán)反復，實現(xiàn)電臺之間的通話，除了通話外，還可以實現(xiàn)異地訓練考核等功能。

　　(5)考核系統(tǒng)?？己讼到y(tǒng)是訓練成果的評判系統(tǒng)，考核方式可以人為評判，也可以用系統(tǒng)評判，系統(tǒng)評判的標準可以人為設定。本系統(tǒng)的考核評估主要基于記錄訓練過程中各部分的狀態(tài)，并將各部分的狀態(tài)按時間排序，按時間順序確定各部分的動作及動作發(fā)生的時間，這樣就完整地再現(xiàn)了訓練過程。然后根據(jù)這些動作確定本次考核結果。另外，可以給考核評估的結果建立相應的數(shù)據(jù)庫。

　　綜上所述，主程序由按鍵掃描子程序、顯示子程序、鍵值判別和處理子程序、計算機通信子程序和計算機管理與考核系統(tǒng)程序組成。主程序流程如圖2所示。

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