CN205508190U - 一种超短波电台模拟训练装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种超短波电台模拟训练装置，该装置包括核心控制模块、显示模块、键盘按钮模块、无线通信模块、话筒耳机模块；其连接关系为显示模块、键盘按钮模块、无线通信模块、话筒耳机模块分别和核心控制模块相连；其中，核心控制模块为以单片机为核心的且具有语音采集与回放功能的系统开发板；显示模块包括驱动芯片、显示用七段数码管和LED指示灯，键盘按钮模块包括旋转编码器和触控式按钮。该装置由通用直流电源供电。本实用新型造价低，便于装备用于训练，减少了实物电台的损坏，增加了电台的配备数量，从而增加了操作人员的训练时间，为操作人员正确、熟练的使用电台提供了良好的训练环境。

Description

一种超短波电台模拟训练装置

技术领域

本实用新型涉及一种模拟训练装置，特别是一种针对超短波电台模拟训练的装置。

背景技术

随着军队信息化训练条件建设的不断加快与创新,传统的训练模式正向基地化、模拟化和网络化方向发展。通信装备,特别是数字化新装备,由于装备量大,使用人员多,其操作训练与维修已成为部队和院校关注的焦点之一。

作为军队中装备和使用的通信装备之一的超短波电台，电路复杂，成本高昂，如果使用实物电台训练会大大提高训练成本。在实装训练中使用设备将会造成装备的严重耗损，并受环境条件、协同单位和装备、经费等的限制，而且对某些特殊的装备还涉及到保密问题，需要严格控制实装训练的频度和强度。此外，还会影响周围的电磁环境，特别是地空超短波电台的使用将直接影响航线上飞机的通信与导航，对飞行造成安全隐患。因此，在教学实践中超短波电台很难得到大量配备。实验设备配备不足已经成为制约训练效果提高的主要制约因素。

先前专利公开的是有线方式的电台模拟器(一种机载超短波电台模拟训练装置，ZL201220285598X)，该装置两个模拟电台之间使用两组连线：一组连线传输语音信号，连线用开关控制，开关闭合时两者可以通话，开关打开时切断通话。令一组连线传输频道信息，单片机将旋钮设置的频道转换成数字信号，使用内部串行接口通过连线传输。接收电台中的单片机将收到的频道信息与本身设置的频道信息进行比较，如果两者相等，则通过控制电路闭合语音连线的开关，两者实现通话功能。如果两者不相等，则通过控制电路打开语音连线的开关，两者无法实现通话功能。两组连线实现了频道选择和语音通话功能；然而，实际电台上并没有连线，连线的存在不仅与实际电台有较大差别，还使得多台电台同时使用时非常不方便。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是：提供一种超短波电台模拟训练装置，该装置首先是使用无线数传模块实现了频道选择和语音信息传输功能，取消了两组连线，使其与实际电台更相似。其次是使用了具有语音采集压缩功能的单片机，目的是将语音信号转换成数字信号并进行压缩，减小传输的数据量便于使用无线模块传输。本实用新型可以逼真地模拟超短波电台的全部操作和显示功能，主要应用于电台通信的操作训练、院校教学演示,该模拟装置可以增加操作人员的训练时间，提高操作人员的训练水平，为操作人员正确、熟练的使用电台提供良好的训练环境。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案为：

一种超短波电台模拟训练装置，该装置包括核心控制模块、显示模块、键盘按钮模块、无线通信模块、话筒耳机模块；其连接关系为显示模块、键盘按钮模块、无线通信模块、话筒耳机模块分别和核心控制模块相连；

其中，核心控制模块为以单片机为核心的且具有语音采集与回放功能的系统开发板；

显示模块包括驱动芯片、显示用七段数码管和LED指示灯，显示用的七段数码管和LED指示灯分别连接在驱动芯片上，驱动芯片连接在核心控制模块中单片机的IO口上；

键盘按钮模块包括旋转编码器和触控式按钮，二者分别连接在核心控制模块单片机的IO口上；

无线通信模块采用无线数传模块，无线数传模块接在核心控制模块单片机的IO口上；

话筒耳机模块包括各自独立的话筒和耳机，二者分别连接在核心控制模块的话筒、耳机接口上。

所述的核心控制模块采用以凌阳单片机为核心的SPCE061A系统开发板；

驱动芯片采用MAX7219，七段数码管为6位七段数码管，LED指示灯数量为14个，

旋转编码器数量为4个；触控式按钮数量为5个；

无线通信模块采用市售以nRF2401A芯片为核心的无线数传模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型采用以单片机为核心的电路系统，可以逼真地模拟电台的全部操作和显示功能，不仅按键和显示等外形结构上的与实际电台相似，而且实际操作过程和通话等功能也做到了与真实电台保持一致，但是造价低，单台价格在千元以下，批量生产造价更低，便于装备用于训练，克服了实物电台在训练中价格高的缺点，减少了实物电台的损坏，增加了电台的配备数量，从而增加了操作人员的训练时间，提高了操作人员的训练水平，为操作人员正确、熟练的使用电台提供了良好的训练环境。

附图说明

图1是本实用新型超短波电台模拟训练装置一种实施例的基本组成结构框图；

图2为本实用新型超短波电台模拟训练装置一种实施例的主程序流程图；

图3为本实用新型超短波电台模拟训练装置一种实施例的语音编码发送流程图；

图4为本实用新型超短波电台模拟训练装置一种实施例的语音接收解码流程图；

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步叙述本实用新型，具体实施例仅用于详细叙述本实用新型，不构成对本申请权利要求的限制。

本实用新型设计的超短波电台模拟训练装置，包括核心控制模块①、显示模块②、键盘按钮模块③、无线通信模块④、话筒耳机模块⑤；其连接关系为、显示模块②、键盘按钮模块③、无线通信模块④、话筒耳机模块⑤分别和核心控制模块①相连。

其中，核心控制模块①为以单片机为核心的且具有语音采集与回放功能的系统开发板；

显示模块②包括驱动芯片、显示用七段数码管和LED指示灯，显示用的七段数码管和LED指示灯分别连接在驱动芯片上，驱动芯片连接在核心控制模块①中单片机的IO口上；

键盘按钮模块③包括旋转编码器和触控式按钮，二者分别连接在核心控制模块①单片机的IO口上，完成输入功能；

无线通信模块④采用市售无线数传模块，无线数传模块接在核心控制模块①单片机的IO口上，此模块完成数据无线传输功能；

话筒耳机模块⑤包括各自独立的话筒和耳机，二者分别连接在核心控制模块①的话筒、耳机接口上。

所述的核心控制模块采用以凌阳单片机为核心的SPCE061A系统开发板；

驱动芯片采用MAX7219，七段数码管为6位七段数码管，LED指示灯数量为14个，4个旋转编码器数量为4个；触控式按钮数量为5个；

无线通信模块④采用市售以nRF2401A芯片为核心的无线数传模块。

该装置由通用直流电源供电。

本实用新型训练装置的软件程序说明如下(参见附图2)：

1.单片机上电，进行寄存器及设备初始化：定义并初始化变量、内存。

2.检测是否恢复出厂设置：如果是，则进行数据的初始化恢复，存储在单片机的内部FLASH中；否，则进入下一个状态。

3.检测是否预置：判断开机过程中预置键是否按下，如果按下，则将变量state置1，同时程序进入下一个状态，如果预置键未按下，则变量state置0，程序跳转至下一个状态执行。

4.从内部flash读取关机之前的频道信息。

5.检测是否有按键按下：如果有按键按下，则跳转到相应的按键响应程序，如果无按键按下，则返回重新判断。

6.如有nRF2401接收数据中断请求发生，则将数据解压缩通过模数转换器送到输出端，驱动耳机发声。

语音编码发送流程图如附图3所示。在语音编码压缩过程中，单片机首先会禁止接收语音信息。在初始化发送队列之后就开始录音，录音开始后单片机会不断的检查发送按钮，只要发送按钮按下语音数据就会源源不断地被编码压缩，压缩后的数据存储到队列中，发送过程就不断读取队列中已经编码过的语音数据并发送出去。一旦发射按钮松开，录音、编码和发射过程停止。

语音接收解码流程图如附图4所示。在语音数据结果端，一旦开始接收，首先会初始化接收队列，当队列中有数据时，系统就会读取数据解码。当有0.5秒以上的时间，队列中没有接收数据，那么接收过程结束。

本实用新型训练装置的使用方法如下：

1)打开电源，进行信息的读取及显示；

2)调整信号灯以及频率频道信息；

3)发射方按下发射按键进行语音通话请求；

4)接收方进行频率信息的匹配，如果频率相同则允许通话，否则需要重新调整频率进行匹配；

5)发射方松开发射按键，语音通话结束。

通过以上过程，完成一个完整的电台通话过程。

所述的通讯协议及编程均为本领域公知技术。

本实用新型训练装置应用于军队的训练当中，实现了远程的两点或多点间的定频通信，克服了实物电台在训练中的价格高的缺点。增加了操作人员的训练时间，提高了操作人员的训练水平，为操作人员正确、熟练的使用电台提供了良好的训练环境。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (2)

1.一种超短波电台模拟训练装置，其特征为包括核心控制模块、显示模块、键盘按钮模块、无线通信模块、话筒耳机模块；其连接关系为显示模块、键盘按钮模块、无线通信模块、话筒耳机模块分别和核心控制模块相连；

其中，核心控制模块为以单片机为核心的且具有语音采集与回放功能的系统开发板；

显示模块包括驱动芯片、显示用七段数码管和LED指示灯，显示用的七段数码管和LED指示灯分别连接在驱动芯片上，驱动芯片连接在核心控制模块中单片机的IO口上；

键盘按钮模块包括旋转编码器和触控式按钮，二者分别连接在核心控制模块单片机的IO口上；

无线通信模块采用无线数传模块，无线数传模块接在核心控制模块单片机的IO口上；

话筒耳机模块包括各自独立的话筒和耳机，二者分别连接在核心控制模块的话筒、耳机接口上。

2.如权利要求1所述的超短波电台模拟训练装置，其特征为所述的核心控制模块采用以凌阳单片机为核心的SPCE061A系统开发板；

驱动芯片采用MAX7219，七段数码管为6位七段数码管，LED指示灯数量为14个，

旋转编码器数量为4个；触控式按钮数量为5个；

无线通信模块采用市售以nRF2401A芯片为核心的无线数传模块。