ATmega2560-16AU单片机便携式观瞄及操控仪设计(2)
参考文献 311 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
国无防不立，民无兵不安。虽然21世纪和平与发展是时代主题，但天下并不太平，我国环境形势严峻，面临许多潜在和现实的威胁，“台独”势力日益猖獗，美国在政治，军事上向我国频频施压，落后就要挨打，日本政府至今不肯承认历史，反而插手台湾问题，挑衅我钓鱼岛主权，印度扬言遏制中国，称霸南亚，这是中国近百年历史中总结的教训。国防建设，刻不容缓！回顾世纪之交的几场高技术局部战争，人们不难得出结论：科学技术是最重要的军事战斗力。
现代化战争中，军用光电子技术，激光测距、光电火控、光电制导、光电监视、预警、侦察、观瞄、光纤通信等一系列军用光电子技术应运而生并被广泛应用，成为高技术武器装备中必不可少的组成部分。可见，观瞄及操控技术直接影响着军队作战能力，世界各国也越来越着重观瞄技术的发展。便携式观瞄及操控仪作为集测距，图像显示，信息传输为一体的简易观瞄操控系统，可以用于勘察勘探、反恐防暴等，尤其对于中国，在陆战海战中有着其特有的重要意义。
本文的主要内容，就是设计一个小型的便携式观瞄及操控仪。可以在3000m范围内精确测量目标距离，感知设备姿态，获取目标图像及视频信息。做到精确打击目标。
1.2 国内外发展现状
1.3 课题主要内容
本课题，主要偏重于硬件方面的设计，包括系统的总体设计，元器件的选取，系统电路的设计，控制系统的调试，硬件调试，PCB板的设计，系统试验数据分析。
2 系统总体方案设计
2.1 系统总体结构
便携式观瞄及操控仪作为集测距，图像显示，信息传输为一体的简易观瞄操控系统。其功能为：3000m以内测距、姿态测量及提示、图像及数据显示、测距信息传输等。便携式观瞄及操控仪可以单独用于勘察勘探，也可作为辅助武器发射的工具，应用与海战、陆战中。图2.1是观瞄操控仪的系统结构图。
图2.1 观瞄操控仪系统结构图
2.2 系统各部分功能介绍
按键作为系统开关，系统启动时，CCD、LCD、测距仪、装定器、罗盘、ATmega2560单片机和辅助设备同时开始运行。ATmega2560单片机作为核心器件进行解算，影像通过CCD转变为数字信号，罗盘采集系统三文数据信息，测距仪采集测距信息，通过字符叠加模块，在LCD屏上呈现影像和数据信息。电量检测电路，实时提示系统电量信息。蜂鸣器作为辅助设备，达到判定参数时，提示操作人员。
2.3 器件选型
2.3.1 ATmega2560-16AU单片机简介
本系统数据量过大，并且需要4个串口，故考虑采用了ATmega2560-16AU单片机作为核心处理器，其具有以下特点：
【1】高性能，低功耗的AVR 8位微处理器。
【2】先进的RISC结构
135条指令，大多数可在一个周期时钟内执行
（1）32×8通用工作寄存器和外设控制寄存器
（2）全静态工作
（3）工作于16MHz时性能可高达16MIPS的吞吐量
（4）只需要2个时钟周期的硬件乘法器
【3】非易失性程序和数据存储器
（1）256K字节在系统内可编程Flash，寿命：10000次写/擦除周期。
（2）具有独立锁定位、可选择的启动代码区，通过片内的启动程序实现系统内编程，真正的读—修改—写操作。
（3）4K字节的EEPROM，寿命：10000次写/擦除周期。
（4）8K字节的内部SARM。
（5）多达64K字节的优化的外部存储器空间。
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