一种激光模拟射击枪、靶及系统

技术领域

本发明属于模拟射击技术领域，具体涉及一种激光模拟射击枪、靶及系统。

背景技术

传统的实弹打靶射击，需要消耗弹药，危险性较高，需要专业人员参与指导。同时部署设备所需场地较大，因此运营成本比较高。使用激光进行射击打靶，安全性高，精度高。传统的机械式激光枪安全性差，存在误操作发射激光的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光模拟射击系统及枪、靶，使用单片机配合姿态传感器，可以实时的判断枪的姿态，以保证枪只有在朝向靶的时候才会发射激光。通过枪与靶的无线通信功能可以完成配对，实现一枪一靶，枪只能在配对好的靶上进行射击。

本发明实现上述目的采用的技术方案是：一种激光模拟射击枪，包括主控芯片、半导体激光管及扳机触发模块、通信模块；所述扳机触发模块、和半导体激光管均与主控芯片连接；所述扳机触发模块用于获取扳机状态；所述半导体激光管在扳机触发时，在主控芯片的控制下产生射击激光；所述的通信模块用于与激光模拟射击靶进行通信。

作为本发明的一种优选方式，所述的扳机触发模块包括一段触发引脚和二段触发引脚；所述一段触发引脚与二段触发引脚均与主控芯片的引脚相连，当扳机被按到总行程的中部位置时，一段触发引脚变为高电平，扳机按到底时二段出发引脚变为高电平。

进一步优选地，所述的传感器模块包括三轴加速度计，用于获取三个轴上的加速度，确定枪口的朝向。

进一步优选地，所述的传感器模块还包括电量计，所述电量计用于获取发射枪的电量。

进一步优选地，所述的激光模拟射击发射系统还包括电机驱动器，所述电机驱动器与所述主控芯片连接，用于驱动震动马达模拟射击时发射枪的后坐力。

进一步优选地，所述的激光模拟射击枪还包括音频功率放大器，所述的音频功率放大器与所述的主控芯片连接，用于模拟射击的声音。

本发明提供的第二种技术方案是：一种激光模拟射击靶，包括主控芯片、和通讯模块；所述通讯模块用于与所述的激光模拟射击枪进行通讯。

进一步优选地，所述的激光模拟射击靶还包括摄像头，所述摄像头与所述主控芯片连接，用于获取靶盘图像。

本发明进一步提供一种激光模拟射击系统，包括所述的激光模拟射击枪和激光模拟射击靶；所述激光模拟射击靶通过无线通讯与激光模拟射击枪进行配对及控制其射击操作。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

1.本发明中激光模拟射击枪的主控芯片在不工作时处于低功耗模式，降低了整体功耗；

2.采用枪、靶配对机制，一枪配一靶，确保在脱靶和串靶的情况下能够及时发现；

3. 射击枪通过姿态来判断是否符合发射要求，提高模拟射击的安全性。靶将开枪姿态与射击结果等信息收集起来，为射击人员提供参考。

附图说明

图1为本发明实施例中激光模拟射击枪的电路结构示意图；

图2为本发明实施例中激光模拟射击靶的电路结构示意图；

图3为本发明实施例中射机枪与射击靶对配示意图；

图4为本发明实施例中激光模拟射击系统的工作流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容的理解更加透彻全面。

实施例1 本实施例提供一种激光模拟射击枪，其电路结构如图1所示，包括主控芯片1、通信模块2、存储器3、加速度计4、电量计5和半导体激光管6、扳机触发模块7和音频功率放大器8和电机驱动器9。

主控芯片1为stm32f031，主控芯片1通过SPI接口访问nR24L01 2.4G无线通信模块2进行通信，使用I2C接口访问EEPROM存储器3、加速度计4和电量计5。

扳机触发模块7包括两个引脚，分别为一段触发引脚与二段触发引脚，两个引脚均与主控芯片的引脚相连，当扳机被按到总行程中部的位置，一段触发引脚变为高电平，扳机按到底时二段出发引脚变为高电平，通过两个引脚的电平变化即可获取扳机状态。

加速度计4采用的是LIS2DH三轴加速度传感器，通过I2C接口读取三个轴上的加速度。LM4673SD单声道，D类音频功率放大器用来模拟开枪的声音， DRV8850电机驱动器用来驱动震动马达模拟后坐力。枪通过3.7V的锂电池供电，通过USB进行充电，通过BQ24250RGER芯片进行电源路径管理以及对锂电池进行充电。使用BQ27421-G1电量计获取电量，使用四个LED灯来显示当前电量。stm32芯片通过I2C接口获取电量计电量数据，根据电量剩余的多少来决定点亮几个LED灯。半导体激光管6能够产生650nm激光。

实施例2 本实施例提供了一种激光模拟射击靶，电路结构如图2所示，主要包括主控芯片10、摄像头11和通信模块12。主控芯片11使用Xilinx zynq系列，通过摄像头11来获取靶盘的图像，并利用获取的图像来计算射击命中位置。

该射击靶过串口13与外部控制中心进行通信，通信内容主要是发生装置和靶的状态，射击命中结果等。该靶使用nR24L01 2.4G无线通信模块12与枪进行通信，通过无线通信实现枪与靶的配对和靶对枪的射击操作控制。

实施例3 本发明提供的激光模拟射击系统，包括射机枪、射击靶和外部控制中心。本发明的射击系统的工作原理和流程如图4所示，靶作为主机与外部控制中心进行通信，接收外部控制中心发送来的控制信息，同时与枪通信对枪进行控制。控制信息主要包括：是否要进行枪靶配对，允许开枪次数，是否播放开枪声音，是否模拟后坐力等。

在与射击枪进无线通信的过程中，靶作为主机，枪作为从机。射击枪在正常模式下为了节省电量处于睡眠状态，在与靶进行配对之前不会响应射击操作。如图3所示，配对时需要控制中心向需要配对的靶发送指令，射击枪按下扳机上电并持续5秒钟，进入配对模式，在这种状态下会与靶通信接收靶发送来的配对信息，配对完成后进入正常模式。

配对完成之后，靶向枪发送信息，告知子弹数目，也就是可以开枪的次数。枪收到信息之后，在睡眠模式下等待扳机的操作。扣动扳机时，枪从睡眠状态被唤醒，进入第一阶段，当扳机完全按下时，进入第二阶段。在第一阶段，枪读取三轴加速度传感器的数据，判断当前枪的大致姿态，同时与靶进行通信告知靶准备开枪。靶收到消息后，发消息给枪，告知枪靶已经准备就绪。如果枪口的朝向不是靶的方向，则不会响应开枪操作。如果枪口的朝向满足要求，枪接下来判断子弹数目，如果子弹数目不为零，则等待进入第二阶段，为零也不会响应开枪操作。在第二阶段时，当扳机完全按下时，射击枪发射激光，同时播放模拟开枪的声音，模拟后坐力，然后与靶进行通信，告知靶完成射击操作并发送开枪姿态等信息。靶接收到射击完成信息，将摄像头检测到的靶盘上命中位置保存下来，更新子弹数量，如果没有检测到命中位置，则说明此次射击为脱靶。