2012年江苏省大学生电子设计竞赛（TI杯）E题自动射击报靶装置

2012年江苏省大学生电子设计竞赛（TI杯）试题

激光枪自动射击装置（E题）

【本科组】

一、任务

设计一个能够控制激光枪击发、自动报靶及自动瞄准等功能的电子系统。该系统由激光枪及瞄准机构、胸环靶、弹着点检测电路组成，其结构见图1。

二、要求

1．基本要求

（1） 用激光笔改装激光枪，激光枪可受电路控制发射激光束，激光束照射于胸环靶上弹着点的光斑直径＜5mm；激光枪与胸环靶间距离为3m。

图1 简易自动报靶装置示意图

（2） 激光枪固定在一机构上，可通过键盘控制激光枪的弹着点（用键盘设置激光束在靶纸上上下、左右移动一定距离）。

（3） 制作弹着点检测电路，通过摄像头识别激光枪投射在胸环靶上的弹着点光斑，并显示弹着点的环数与方位信息。其中环数包括：10、9、8、7、6、5、脱靶；方位信息是指弹着点与10环区域的相对位置，包括：中心、正上、正下、正左、正右、左上、左下、右上、右下。详见图2-b。 2．发挥部分

（1） 在图形点阵显示器上显示胸环靶的相应图形，并闪烁显示弹着点。 （2） 自动控制激光枪，在15秒内将激光束光斑从胸环靶上的指定位置迅速瞄准击中靶心（即10环区域）。

（3） 可根据任意设定的环数，控制激光枪瞄准击中胸环靶上相应位置。 （4） 其他

E-1

2-a 胸环靶尺寸 2-b胸环靶 环数及方位信息示意

图2 胸环靶示意图

三、说明

1． 2． 3．

激光枪可以由市场上的激光笔改造，由电路控制击发；每次击发使光斑维持可采用步进电机、舵机或直流电机等机构对激光枪进行两维控制，以实现瞄胸环靶是在不反光的白纸画有一组相距5cm的同心圆(线宽不超过1mm)，

3～5s时间，但此期间不得移动光斑。 准。激光枪及相关机构可由支架支撑。

最内圆环直径10cm，圆环内为10环区域，从最内环至最外环间分别为9、8、7、6、5环区域，最外环外为脱靶。胸环靶上不允许设置摄像头以外的传感器。

4． 5． 6． 少越好。

7． 8．

不限制摄像头及弹着点检测电路的安装位置，但应方便搬运与快速安装。 测试时自带胸环靶纸，测试评审现场可提供粘贴胸环靶的支架。

当激光枪的弹着点落在胸环靶的环线上时，报靶时采取就高不就低的原则。在不影响靶纸上圆环线的前提下，允许在靶纸上做标记。

在完成发挥部分要求时，在正式击发前允许进行1-2次试射；但试射次数越

例如，弹着点在8环与9环之间的环线上时，则认为是9环。

E-2

四、评分标准

项 目 系统方案 理论分析与计算 设 计 报 告 电路与程序设计 测试方案与测试结果 设计报告结构及规范性 总分 基本 要求 实际制作完成情况 完成第（1）项 发挥 部分 完成第（2）项 完成第（3）项 完成第（4）项 总分

主要内容 比较与选择 方案描述 射击位控制电路分析、计算 靶位检测电路分析、计算 胸环靶的检测方法与程序设计 射击位的控制方法与程序设计 摘要 设计报告结构、版面 图表的规范性 分数 4 6 4 3 3 20 50 5 20 15 10 50 E-3

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