CN210955582U - 一种基于stm32与全向超声波发射技术的投掷训练器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，包括发射装置以及与发射装置匹配的接收装置；本实用新型通过使用投掷训练器的投掷训练，降低手雷投掷训练中的危险系数，解决了手雷投掷训练的训练质量与效果的有效评估。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，属于信息与自动控制类。
背景技术
手雷作为现代战争中步兵的一类主要武器，有着举足轻重的作用，其目的在于对一范围内的敌方群体造成有效杀伤，而手雷投掷的训练具有一定的危险性，并且在手雷投掷训练中如何做到对投掷精度的准确的评估是一大难点。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，通过使用投掷训练器的投掷训练，降低手雷投掷训练中的危险系数，解决了手雷投掷训练的训练质量与效果的有效评估。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，包括发射装置以及与发射装置匹配的接收装置；
前述的发射装置包括圆柱底座、超声波发射器以及反射锥，超声波发射器设置在圆柱底座表面，反射锥布设在超声波发射器顶部，且超声波发射器的的发射口开口朝上，反射锥的锥角的朝向地面，与超声波发射器的发射口相对设置，在圆柱底座内安装LORA模块、单片机、降压模块以及锂电池，超声波发射器、LORA模块、单片机、降压模块以及锂电池之间形成连通；
前述的接收装置包括与发射装置相同的圆柱底座，还包括超声波接收器以及反射锥，超声波接收器设置在圆柱底座表面，同时超声波接收器的接收口朝向地面，接收反射锥的锥底布设在地面上，反射锥的锥角与超声波接收器的接收口相对设置，在圆柱底座内安装LORA模块、单片机、降压模块以及锂电池，超声波接收器、LORA模块、单片机、降压模块以及锂电池之间形成连通；
作为本实用新型的进一步优选，圆柱底座包括圆柱形内层和圆柱形外层，圆柱形外层套设在圆柱形内层外部，且两者同轴设置，在圆柱形内层和圆柱形外层之间形成夹层空腔；在夹层空腔内布设缓冲及配重介质；
作为本实用新型的进一步优选，在发射装置中，反射锥通过支架固定，反射锥的锥角与超声波发射器的发射口相对设置，同时反射锥的锥角可移动；
在接收装置中，反射锥通过支架固定，反射锥的锥角与超声波接收器的接收口相对设置，同时反射锥的锥角可移动；
作为本实用新型的进一步优选，前述的锂电池包括相互连通的两块；
作为本实用新型的进一步优选，前述的降压模块为AMS1117-3.3降压电源模块，其与锂电池连通。
通过以上技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过超声波测距技术与伤害评估算法对手雷的伤害进行模拟，降低了手雷投掷训练中的危险系数，解决了手雷投掷训练的训练质量与效果的有效评估。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的优选实施例投掷训练器的系统结构框图；
图2是本实用新型的优选实施例的圆柱底座结构示意图；
图3是本实用新型的优选实施例的发射装置结构示意图，其中3a为发射装置整体结构示意图，3b为3a中A的放大示意图；
图4是本实用新型的优选实施例的接收装置结构示意图，其中4a为接收装置整体结构示意图，4b为3a中B的放大示意图；
图5是本实用新型的优选实施例的超声波全向发射接收原理图；
图6是本实用新型的优选实施例的测距原理示意图；
图7是本实用新型的优选实施例的使用程序流程图。
图中：1为圆柱形内层，2为圆柱形外层，3为圆柱底座，4为发射反射锥，5为超声波发射器，6为接收反射锥，7为超声波接收器，8为LORA模块，9为单片机，10为降压模块，11为锂电池，12为电路板。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
在手雷投掷训练过程中，容易产生危险性，因此为了对手雷投掷精度进行准确评估，本实用新型提供一种基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，包括发射装置以及与发射装置匹配的接收装置；将发射装置布置在手雷模拟应当投掷到的位置上，发射装置发射超声波经反射至接收装置进行接收，通过计算手雷距离接收装置的平均距离，再结合手雷的爆炸半径，有效杀伤半径等参数，即可在没有危险的情况下准确评估投掷效果。
实施例1：
本申请提供一种优选实施例，具体的结构中，图3所示，前述的发射装置包括圆柱底座3、超声波发射器5以及发射反射锥4，超声波发射器5设置在圆柱底座3表面，发射反射锥4布设在超声波发射器5顶部，且超声波发射器5的的发射口开口朝上，发射反射锥4的锥角的朝向地面，与超声波发射器5的发射口相对设置，在圆柱底座3内安装LORA模块8、单片机9、降压模块10以及锂电池11，超声波发射器5、LORA模块8、单片机9、降压模块10以及锂电池11之间形成连通；
超声波发射器5安装在电路板12上，发射反射锥4通过固定支架固定于超声波发射器5的发射口上方，锥头朝向发射口，发射反射锥4的锥角根据实际情况设计，依据反射原理，超声波发射器5发射的超声波经发射反射锥4的反射至外部，移动发射反射锥4，图3中3b可知，通过调整发射反射锥4的位置可以控制全向超声波与水平方向的夹角α。
图4所示，接收装置包括与发射装置相同的圆柱底座3，还包括超声波接收器7以及反射锥，超声波接收器7设置在圆柱底座3表面，同时超声波接收器7的接收口朝向地面，接收反射锥6的锥底布设在地面上，反射锥的锥角与超声波接收器7的接收口相对设置，在圆柱底座3内安装LORA模块8、单片机9、降压模块10以及锂电池11，超声波接收器7、LORA模块8、单片机9、降压模块10以及锂电池11之间形成连通；也就是说，接收装置与发射装置的不同点在于，接收装置的超声波接收器7的接收口方向朝下，接收反射锥6锥角朝上；
同样的超声波接收器7顶部安装在电路板12上，接收反射锥6通过固定支架固定于超声波接收器7的发射口下方。
实施例1中，图2所示，发射装置和接收装置均包括的圆柱底座3，包括圆柱形内层1和圆柱形外层2，圆柱形外层2套设在圆柱形内层1外部，且两者同轴设置，在圆柱形内层1和圆柱形外层2之间形成夹层空腔；在夹层空腔内布设缓冲及配重介质，需要注意的是，夹层空腔内的缓冲、配重介质按照实际训练需要适量填充，具体视情况而定；
圆柱形内层1为元件安装区，圆柱形内层1与圆柱形外层2之间形成的夹层空间为缓冲介质和配重介质的存放区，在圆柱形内层1内采用塔式安装方法，以发射装置的圆柱底座3摆放方向为例，由上至下，顺次布设超声波发射器5、LORA模块8、单片机9、降压模块10和锂电池11，锂电池11包括2枚18650可充电锂电池11，锂电池11提供7V电压，由AMS1117-3.3降压电源模块将7V电压降至3.3V,驱动超声波发射模块、单片机9以及LORA模块8的工作。
图1所示，是本申请提供的优选实施例投掷训练器的系统结构框图，在发射装置和接收装置上分别有一块STM32F103C8T6单片，其中发射装置的单片机9负责投掷训练器的模拟爆炸时间设定以及计时功能，控制超声波发生器的定时发射超声波以及驱动LORA模块8接收认为控制端的控制信号；具体的，投掷训练器模拟爆炸时间依靠STM32的定时/计数器实现，人为设定定时/计数器的定时时间，并设置定时器中断响应来实现投掷训练器模拟爆炸时间；人为设定的计数时间为一时间域，模拟投掷训练器爆炸时间的误差，在此时间域内单片机9循环产生中断响应，中断服务即驱动超声波发射器5发射超声波，并通过LORA模块8向超声波接收器7产生信号使得超声波接收器7开启并计时，此行为直至定时器定时至设定时间域末尾结束；驱动LORA模块8接收人为控制端的控制信号即利用LORA的无线通信特性传输控制信号，并由STM32单片机9进行相应的设定参数行为。
接收装置上的STM32单片机9通过外部中断功能负责控制超声波接收器7接收超声波信号并记录时间；具体如下：在超声波发射器5开始发射超声波信号后发射端LORA模块8即向接收端发送启动信号，由接收端单片机9的外部中断响应开启响应，中断服务函数即接收端开启计时，记下时间T，循环多次，求得其平均值T-ave。
图5所示，为本申请优选实施例1的超声波全向发射接收原理图，超声波发射器5发射超声波经反射至超声波接收器7。
图6所示，为本申请优选实施例1的测距原理示意图，超声波在空气中的传播速度为C=340m/s，若超声波接收器7测得时间平均值T-ave，则发射装置距离接收装置平均距离S= C*T-ave。
实施例2：
图7所示，是基于实施例1中的装置使用程序流程图，启动程序，发射装置的单片机9设定模拟爆炸时间域，确定是否模拟启动投掷训练器，若确定启动，开始计时，判定是否达到设定时间域起始，若到达设定时间，通过计算发射装置距离接收装置的平均距离，再结合投掷训练器爆炸半径、有效杀伤半径等参数，最终结合是否到达设定时间域结尾，即可在没有危险的情况下准确评估投掷效果。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，其特征在于：包括发射装置以及与发射装置匹配的接收装置；
前述的发射装置包括圆柱底座、超声波发射器以及发射反射锥，超声波发射器设置在圆柱底座表面，发射反射锥布设在超声波发射器顶部，且超声波发射器的的发射口开口朝上，发射反射锥的锥角的朝向地面，与超声波发射器的发射口相对设置，在圆柱底座内安装LORA模块、单片机、降压模块以及锂电池，超声波发射器、LORA模块、单片机、降压模块以及锂电池之间形成连通；
前述的接收装置包括与发射装置相同的圆柱底座，还包括超声波接收器以及接收反射锥，超声波接收器设置在圆柱底座表面，同时超声波接收器的接收口朝向地面，接收接收反射锥的锥底布设在地面上，接收反射锥的锥角与超声波接收器的接收口相对设置，在圆柱底座内安装LORA模块、单片机、降压模块以及锂电池，超声波接收器、LORA模块、单片机、降压模块以及锂电池之间形成连通。
2.根据权利要求1所述的基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，其特征在于：圆柱底座包括圆柱形内层和圆柱形外层，圆柱形外层套设在圆柱形内层外部，且两者同轴设置，在圆柱形内层和圆柱形外层之间形成夹层空腔；在夹层空腔内布设缓冲及配重介质。
3.根据权利要求1所述的基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，其特征在于：在发射装置中，发射反射锥通过支架固定，发射反射锥的锥角与超声波发射器的发射口相对设置，同时发射反射锥的锥角可移动；
在接收装置中，接收反射锥通过支架固定，接收反射锥的锥角与超声波接收器的接收口相对设置，同时接收反射锥的锥角可移动。
4.根据权利要求1所述的基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，其特征在于：前述的锂电池包括相互连通的两块。
5.根据权利要求1所述的基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，其特征在于：前述的降压模块为AMS1117-3.3降压电源模块，其与锂电池连通。
6.根据权利要求1所述的基于STM32与全向超声波发射技术的投掷训练器，其特征在于：前述的超声波发射器、超声波接收器均安装在电路板上。
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Assignee: Nanjing Huagao Ecological Environment Remote Sensing Technology Research Institute Co.,Ltd. Assignor: Nanjing University of Information Science and Technology Contract record no.: X2022980021474 Denomination of utility model: A Throwing Trainer Based on STM32 and Omnidirectional Ultrasonic Emission Technology Granted publication date: 20200707 License type: Common License Record date: 20221111 |
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Granted publication date: 20200707 |