一種超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置，該裝置包括核心控制模塊、顯示模塊、鍵盤按鈕模塊、無線通信模塊、話筒耳機(jī)模塊；其連接關(guān)系為顯示模塊、鍵盤按鈕模塊、無線通信模塊、話筒耳機(jī)模塊分別和核心控制模塊相連；其中，核心控制模塊為以單片機(jī)為核心的且具有語音采集與回放功能的系統(tǒng)開發(fā)板；顯示模塊包括驅(qū)動芯片、顯示用七段數(shù)碼管和LED指示燈，鍵盤按鈕模塊包括旋轉(zhuǎn)編碼器和觸控式按鈕。該裝置由通用直流電源供電。本實(shí)用新型造價(jià)低，便于裝備用于訓(xùn)練，減少了實(shí)物電臺的損壞，增加了電臺的配備數(shù)量，從而增加了操作人員的訓(xùn)練時間，為操作人員正確、熟練的使用電臺提供了良好的訓(xùn)練環(huán)境。
【專利說明】
一種超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種模擬訓(xùn)練裝置，特別是一種針對超短波電臺模擬訓(xùn)練的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著軍隊(duì)信息化訓(xùn)練條件建設(shè)的不斷加快與創(chuàng)新，傳統(tǒng)的訓(xùn)練模式正向基地化、模擬化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。通信裝備，特別是數(shù)字化新裝備，由于裝備量大，使用人員多，其操作訓(xùn)練與維修已成為部隊(duì)和院校關(guān)注的焦點(diǎn)之一。
[0003]作為軍隊(duì)中裝備和使用的通信裝備之一的超短波電臺，電路復(fù)雜，成本高昂，如果使用實(shí)物電臺訓(xùn)練會大大提高訓(xùn)練成本。在實(shí)裝訓(xùn)練中使用設(shè)備將會造成裝備的嚴(yán)重耗損，并受環(huán)境條件、協(xié)同單位和裝備、經(jīng)費(fèi)等的限制，而且對某些特殊的裝備還涉及到保密問題，需要嚴(yán)格控制實(shí)裝訓(xùn)練的頻度和強(qiáng)度。此外，還會影響周圍的電磁環(huán)境，特別是地空超短波電臺的使用將直接影響航線上飛機(jī)的通信與導(dǎo)航，對飛行造成安全隱患。因此，在教學(xué)實(shí)踐中超短波電臺很難得到大量配備。實(shí)驗(yàn)設(shè)備配備不足已經(jīng)成為制約訓(xùn)練效果提高的主要制約因素。
[0004]先前專利公開的是有線方式的電臺模擬器(一種機(jī)載超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置，ZL201220285598X)，該裝置兩個模擬電臺之間使用兩組連線:一組連線傳輸語音信號，連線用開關(guān)控制，開關(guān)閉合時兩者可以通話，開關(guān)打開時切斷通話。令一組連線傳輸頻道信息，單片機(jī)將旋鈕設(shè)置的頻道轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，使用內(nèi)部串行接口通過連線傳輸。接收電臺中的單片機(jī)將收到的頻道信息與本身設(shè)置的頻道信息進(jìn)行比較，如果兩者相等，則通過控制電路閉合語音連線的開關(guān)，兩者實(shí)現(xiàn)通話功能。如果兩者不相等，則通過控制電路打開語音連線的開關(guān)，兩者無法實(shí)現(xiàn)通話功能。兩組連線實(shí)現(xiàn)了頻道選擇和語音通話功能;然而，實(shí)際電臺上并沒有連線，連線的存在不僅與實(shí)際電臺有較大差別，還使得多臺電臺同時使用時非常不方便。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是:提供一種超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置，該裝置首先是使用無線數(shù)傳模塊實(shí)現(xiàn)了頻道選擇和語音信息傳輸功能，取消了兩組連線，使其與實(shí)際電臺更相似。其次是使用了具有語音采集壓縮功能的單片機(jī)，目的是將語音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并進(jìn)行壓縮，減小傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量便于使用無線模塊傳輸。本實(shí)用新型可以逼真地模擬超短波電臺的全部操作和顯示功能，主要應(yīng)用于電臺通信的操作訓(xùn)練、院校教學(xué)演示，該模擬裝置可以增加操作人員的訓(xùn)練時間，提高操作人員的訓(xùn)練水平，為操作人員正確、熟練的使用電臺提供良好的訓(xùn)練環(huán)境。
[0006]本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案為:
[0007]—種超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置，該裝置包括核心控制模塊、顯示模塊、鍵盤按鈕模塊、無線通信模塊、話筒耳機(jī)模塊;其連接關(guān)系為顯示模塊、鍵盤按鈕模塊、無線通信模塊、話筒耳機(jī)模塊分別和核心控制模塊相連；
[0008]其中，核心控制模塊為以單片機(jī)為核心的且具有語音采集與回放功能的系統(tǒng)開發(fā)板；
[0009]顯示模塊包括驅(qū)動芯片、顯示用七段數(shù)碼管和LED指示燈，顯示用的七段數(shù)碼管和LED指示燈分別連接在驅(qū)動芯片上，驅(qū)動芯片連接在核心控制模塊中單片機(jī)的1 口上；
[0010]鍵盤按鈕模塊包括旋轉(zhuǎn)編碼器和觸控式按鈕，二者分別連接在核心控制模塊單片機(jī)的1口上；
[0011]無線通信模塊采用無線數(shù)傳模塊，無線數(shù)傳模塊接在核心控制模塊單片機(jī)的1口上；
[0012]話筒耳機(jī)模塊包括各自獨(dú)立的話筒和耳機(jī)，二者分別連接在核心控制模塊的話筒、耳機(jī)接口上。
[0013]所述的核心控制模塊采用以凌陽單片機(jī)為核心的SPCE061A系統(tǒng)開發(fā)板；
[0014]驅(qū)動芯片采用MAX7219，七段數(shù)碼管為6位七段數(shù)碼管，LED指示燈數(shù)量為14個，
[0015]旋轉(zhuǎn)編碼器數(shù)量為4個;觸控式按鈕數(shù)量為5個；
[0016]無線通信模塊采用市售以nRF2401A芯片為核心的無線數(shù)傳模塊。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型采用以單片機(jī)為核心的電路系統(tǒng)，可以逼真地模擬電臺的全部操作和顯示功能，不僅按鍵和顯示等外形結(jié)構(gòu)上的與實(shí)際電臺相似，而且實(shí)際操作過程和通話等功能也做到了與真實(shí)電臺保持一致，但是造價(jià)低，單臺價(jià)格在千元以下，批量生產(chǎn)造價(jià)更低，便于裝備用于訓(xùn)練，克服了實(shí)物電臺在訓(xùn)練中價(jià)格高的缺點(diǎn)，減少了實(shí)物電臺的損壞，增加了電臺的配備數(shù)量，從而增加了操作人員的訓(xùn)練時間，提高了操作人員的訓(xùn)練水平，為操作人員正確、熟練的使用電臺提供了良好的訓(xùn)練環(huán)境。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置一種實(shí)施例的基本組成結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置一種實(shí)施例的主程序流程圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置一種實(shí)施例的語音編碼發(fā)送流程圖；[0021 ]圖4為本實(shí)用新型超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置一種實(shí)施例的語音接收解碼流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型，具體實(shí)施例僅用于詳細(xì)敘述本實(shí)用新型，不構(gòu)成對本申請權(quán)利要求的限制。
[0023]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置，包括核心控制模塊①、顯示模塊②、鍵盤按鈕模塊③、無線通信模塊④、話筒耳機(jī)模塊⑤;其連接關(guān)系為、顯示模塊②、鍵盤按鈕模塊③、無線通信模塊④、話筒耳機(jī)模塊⑤分別和核心控制模塊①相連。
[0024]其中，核心控制模塊①為以單片機(jī)為核心的且具有語音采集與回放功能的系統(tǒng)開發(fā)板；
[0025]顯示模塊②包括驅(qū)動芯片、顯示用七段數(shù)碼管和LED指示燈，顯示用的七段數(shù)碼管和LED指示燈分別連接在驅(qū)動芯片上，驅(qū)動芯片連接在核心控制模塊①中單片機(jī)的1 口上；
[0026]鍵盤按鈕模塊③包括旋轉(zhuǎn)編碼器和觸控式按鈕，二者分別連接在核心控制模塊①單片機(jī)的1 口上，完成輸入功能；
[0027]無線通信模塊④采用市售無線數(shù)傳模塊，無線數(shù)傳模塊接在核心控制模塊①單片機(jī)的1 口上，此模塊完成數(shù)據(jù)無線傳輸功能；
[0028]話筒耳機(jī)模塊⑤包括各自獨(dú)立的話筒和耳機(jī)，二者分別連接在核心控制模塊①的話筒、耳機(jī)接口上。
[0029]所述的核心控制模塊采用以凌陽單片機(jī)為核心的SPCE061A系統(tǒng)開發(fā)板；
[0030]驅(qū)動芯片采用MAX7219，七段數(shù)碼管為6位七段數(shù)碼管，LED指示燈數(shù)量為14個，4個旋轉(zhuǎn)編碼器數(shù)量為4個;觸控式按鈕數(shù)量為5個；
[0031 ]無線通信模塊④采用市售以nRF2401A芯片為核心的無線數(shù)傳模塊。
[0032]該裝置由通用直流電源供電。
[0033]本實(shí)用新型訓(xùn)練裝置的軟件程序說明如下(參見附圖2):
[0034]1.單片機(jī)上電，進(jìn)行寄存器及設(shè)備初始化:定義并初始化變量、內(nèi)存。
[0035]2.檢測是否恢復(fù)出廠設(shè)置:如果是，則進(jìn)行數(shù)據(jù)的初始化恢復(fù)，存儲在單片機(jī)的內(nèi)部FLASH中；否，則進(jìn)入下一個狀態(tài)。
[0036]3.檢測是否預(yù)置:判斷開機(jī)過程中預(yù)置鍵是否按下，如果按下，則將變量state置I，同時程序進(jìn)入下一個狀態(tài)，如果預(yù)置鍵未按下，則變量state置O，程序跳轉(zhuǎn)至下一個狀態(tài)執(zhí)行。
[0037]4.從內(nèi)部flash讀取關(guān)機(jī)之前的頻道信息。
[0038]5.檢測是否有按鍵按下:如果有按鍵按下，則跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的按鍵響應(yīng)程序，如果無按鍵按下，則返回重新判斷。
[0039]6.如有nRF2401接收數(shù)據(jù)中斷請求發(fā)生，則將數(shù)據(jù)解壓縮通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器送到輸出端，驅(qū)動耳機(jī)發(fā)聲。
[0040]語音編碼發(fā)送流程圖如附圖3所示。在語音編碼壓縮過程中，單片機(jī)首先會禁止接收語音信息。在初始化發(fā)送隊(duì)列之后就開始錄音，錄音開始后單片機(jī)會不斷的檢查發(fā)送按鈕，只要發(fā)送按鈕按下語音數(shù)據(jù)就會源源不斷地被編碼壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)存儲到隊(duì)列中，發(fā)送過程就不斷讀取隊(duì)列中已經(jīng)編碼過的語音數(shù)據(jù)并發(fā)送出去。一旦發(fā)射按鈕松開，錄音、編碼和發(fā)射過程停止。
[0041 ]語音接收解碼流程圖如附圖4所示。在語音數(shù)據(jù)結(jié)果端，一旦開始接收，首先會初始化接收隊(duì)列，當(dāng)隊(duì)列中有數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)就會讀取數(shù)據(jù)解碼。當(dāng)有0.5秒以上的時間，隊(duì)列中沒有接收數(shù)據(jù)，那么接收過程結(jié)束。
[0042]本實(shí)用新型訓(xùn)練裝置的使用方法如下:
[0043]I)打開電源，進(jìn)行信息的讀取及顯示；
[0044]2)調(diào)整信號燈以及頻率頻道信息；
[0045]3)發(fā)射方按下發(fā)射按鍵進(jìn)行語音通話請求；
[0046]4)接收方進(jìn)行頻率信息的匹配，如果頻率相同則允許通話，否則需要重新調(diào)整頻率進(jìn)行匹配；
[0047]5)發(fā)射方松開發(fā)射按鍵，語音通話結(jié)束。
[0048]通過以上過程，完成一個完整的電臺通話過程。
[0049]所述的通訊協(xié)議及編程均為本領(lǐng)域公知技術(shù)。
[0050]本實(shí)用新型訓(xùn)練裝置應(yīng)用于軍隊(duì)的訓(xùn)練當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的兩點(diǎn)或多點(diǎn)間的定頻通信，克服了實(shí)物電臺在訓(xùn)練中的價(jià)格高的缺點(diǎn)。增加了操作人員的訓(xùn)練時間，提高了操作人員的訓(xùn)練水平，為操作人員正確、熟練的使用電臺提供了良好的訓(xùn)練環(huán)境。
[0051 ]本實(shí)用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置，其特征為包括核心控制模塊、顯示模塊、鍵盤按鈕模塊、無線通信模塊、話筒耳機(jī)模塊;其連接關(guān)系為顯示模塊、鍵盤按鈕模塊、無線通信模塊、話筒耳機(jī)模塊分別和核心控制模塊相連； 其中，核心控制模塊為以單片機(jī)為核心的且具有語音采集與回放功能的系統(tǒng)開發(fā)板；顯示模塊包括驅(qū)動芯片、顯示用七段數(shù)碼管和LED指示燈，顯示用的七段數(shù)碼管和LED指示燈分別連接在驅(qū)動芯片上，驅(qū)動芯片連接在核心控制模塊中單片機(jī)的1 口上； 鍵盤按鈕模塊包括旋轉(zhuǎn)編碼器和觸控式按鈕，二者分別連接在核心控制模塊單片機(jī)的1 口上; 無線通信模塊采用無線數(shù)傳模塊，無線數(shù)傳模塊接在核心控制模塊單片機(jī)的1口上；話筒耳機(jī)模塊包括各自獨(dú)立的話筒和耳機(jī)，二者分別連接在核心控制模塊的話筒、耳機(jī)接口上。2.如權(quán)利要求1所述的超短波電臺模擬訓(xùn)練裝置，其特征為所述的核心控制模塊采用以凌陽單片機(jī)為核心的SPCE061A系統(tǒng)開發(fā)板； 驅(qū)動芯片采用MAX7219，七段數(shù)碼管為6位七段數(shù)碼管，LED指示燈數(shù)量為14個， 旋轉(zhuǎn)編碼器數(shù)量為4個;觸控式按鈕數(shù)量為5個； 無線通信模塊采用市售以HRF2401A芯片為核心的無線數(shù)傳模塊。
【文檔編號】G09B9/00GK205508190SQ201620176928
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】陳昕, 高振斌
【申請人】河北工業(yè)大學(xué)