CN211717259U

CN211717259U - 记录枪械的射击信息的装置和计时器

Info

Publication number: CN211717259U
Application number: CN202020055448.4U
Authority: CN
Inventors: 韩成辉; 程磊; 李树军; 高捷; 陈建建
Original assignee: Ningbo Military Pigeon Defense Technology Co ltd
Current assignee: Ningbo Military Pigeon Defense Technology Co ltd
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2030-01-10

Abstract

本实用新型公开了一种记录枪械的射击信息的装置和计时器，该装置包括：加速度传感器，分别与枪械和电源连接，以采集枪械射击时产生的加速度信号，其中，加速度传感器具有预设工作区间；单片机，与加速度传感器连接，用于基于加速度信号确定射击信息，其中，单片机包括实时时钟模块，实时时钟模块连接晶体振荡器。本实用新型解决了相关技术中在记录枪械的射击信息时，由于勤务处理导致计数器误触发的技术问题。

Description

记录枪械的射击信息的装置和计时器

技术领域

本实用新型涉及射击信息采集领域，具体而言，涉及一种记录枪械的射击信息的装置和计时器。

背景技术

为了采集枪械的射击信息，通常用一个比较大的加速度信号对枪械的射击信息进行计数，然后与勤务处理产生的信号进行比对，分析枪械的射击信息。然而，勤务处理信号与加速度信号往往难以区分，例如，人员在做战术动作时的枪械碰撞或枪械运动，都有可能产生与加速度信号特征相类似的信号，造成计数器的误触发，进而影响对实际射击信息的统计分析。

针对相关技术中在记录枪械的射击信息时，由于勤务处理导致计数器误触发的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种记录枪械的射击信息的装置和计时器，以至少解决相关技术中在记录枪械的射击信息时，由于勤务处理导致计数器误触发的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种记录枪械的射击信息的装置，包括：加速度传感器，分别与枪械和电源连接，以采集枪械射击时产生的加速度信号，其中，加速度传感器具有预设工作区间；单片机，与加速度传感器连接，用于基于加速度信号确定射击信息，其中，单片机包括实时时钟模块，实时时钟模块连接晶体振荡器。

可选地，射击信息包括如下至少之一：射击次数、射击时间、单发或连发。

可选地，上述装置还包括：第一电阻，连接在加速度传感器和电源之间。

可选地，上述装置还包括：第二电阻，连接在加速度传感器和地之间。

可选地，单片机还与电源连接，上述装置还包括：电量检测电路，包括串联的第三电阻和第四电阻，第三电阻与单片机的输出端连接，第四电阻接地，其中，第三电阻和第四电阻提供检测电源的剩余电量的分压信号。

可选地，单片机还包括通讯模块，上述装置还包括：无线芯片，单片机通过通讯模块与无线芯片通讯。

可选地，上述装置还包括：去耦电容，连接在电源和单片机之间。

可选地，上述装置还包括：复位电路，与单片机连接，其中，复位电路包括第五电阻，第五电阻连接在单片机和电源之间。

可选地，单片机采用低功耗配置。

根据本实用新型实施例的另一个方面，还提供了一种计时器，包括上述任意一种记录枪械的射击信息的装置。

在本实用新型实施例中，记录枪械的射击信息的装置包括：加速度传感器，分别与枪械和电源连接，以采集枪械射击时产生的加速度信号，其中，加速度传感器具有预设工作区间；单片机，与加速度传感器连接，用于基于加速度信号确定射击信息，其中，单片机包括实时时钟模块，实时时钟模块连接晶体振荡器。与相关技术相比，上述方案通过与枪械连接的加速度开关，采集枪械射击时产生的加速度信号，进而解决了相关技术中在记录枪械的射击信息时，由于勤务处理导致计数器误触发的技术问题，达到了准确统计分析枪械的射击信息的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种可选的记录枪械的射击信息的装置结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的记录枪械的射击信息的装置电路图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的定时器A的中断流程图；

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的定时器B的中断流程图；

图5是根据本实用新型实施例的一种可选的不可屏蔽中断的流程图；以及

图6是根据本实用新型实施例的一种可选的IO口中断的流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-加速度传感器；2-枪械；3-单片机；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；R5-第五电阻；C-去耦电容；Vcc-电源。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

本实用新型提供了一种记录枪械的射击信息的装置实施例，图1是根据本实用新型实施例的一种可选的记录枪械的射击信息的装置结构示意图，如图1所示，该装置包括：

加速度传感器1，分别与枪械2和电源Vcc连接，以采集枪械射击时产生的加速度信号，其中，加速度传感器1具有预设工作区间。

一种可选方案中，上述加速度传感器可以为加速度开关，该加速度传感器在预设工作区间内处于开通状态，在预设工作区间外处于关断状态；上述预设工作区间可以囊括子弹的加速度取值，以和勤务处理动作产生的加速度区分开来；上述加速度开关可以安装在枪械内，用来检测子弹的加速度信息。

上述枪械可以为学员练习所用的模型枪，娱乐用的玩具枪，也可以为军队使用的机枪、手枪等，在此不做限定；上述电源也可以内置于枪械中，为加速度开关以及枪械内的其它用电元件提供电能。

例如，当加速度开关检测到加速度大于阈值时，加速度开关闭合，电路接通；加速度小于阈值时，加速度开关断开，从而在加速度开关的输出口处产生断续的信号，该信号可以表征子弹的射击信息。

单片机3，与加速度传感器1连接，用于基于加速度信号确定射击信息，其中，单片机3包括实时时钟模块，实时时钟模块连接晶体振荡器。

一种可选方案中，上述单片机的型号可以为MSP430FR5848型单片机，该单片机作为主电路板的微处理器，可以内置于枪械中，采用方形扁平无引脚封装(Quad Flat No-lead，QFN)，例如VQFN40封装以缩小体积；上述晶体振荡器可以为低频晶体振荡器。

由于加速度开关在检测到子弹的加速度时处于开通状态，相应的单片机引脚会发生电平变换。通过该电平变换即可确定出射击信息，例如射击次数、射击时间、单发或连发等。

需要说明的是，单片机对采集到的电平信号进行分析处理，以得到射击信息。确定射击信息的程序可以通过晶振烧写口写入。同时，单片机包括实时时钟模块，实时时钟模块连接晶体振荡器的XOUT和XIN信号线，晶体振荡器为整个电路提供精确的时间基准。

在一个可选的实施例中，加速度开关设置在枪械的膛口处，枪械内部的电源为加速度开关提供电能。当枪械内有子弹射击时，加速度开关会检测到预设工作区间内的加速度信号，此时处于开通状态，电源直接连接到单片机的IO输入引脚，产生高电平。当子弹射出时，加速度开关便不会检测到加速度信号，此时处于关断状态，单片机的 IO输入引脚由高电平变为低电平。通过对比射击时两个电平信号的信号峰之间的时间间隔，可以分析出射击次数、射击时间、子弹之间的单发或连发等射击信息。

上述实施例中，记录枪械的射击信息的装置包括：加速度传感器，分别与枪械和电源连接，以采集枪械射击时产生的加速度信号，其中，加速度传感器具有预设工作区间；单片机，与加速度传感器连接，用于基于加速度信号确定射击信息，其中，单片机包括实时时钟模块，实时时钟模块连接晶体振荡器。与相关技术相比，上述方案通过与枪械连接的加速度开关，采集枪械射击时产生的加速度信号，进而解决了相关技术中在记录枪械的射击信息时，由于勤务处理导致计数器误触发的技术问题，达到了准确统计分析枪械的射击信息的目的。

可选地，基于加速度信号确定射击信息，包括：获取加速度信号的特征点，并确定特征点对应的时间；根据特征点和时间确定射击信息。

一种可选方案中，上述特征点可以为加速度信号的上升沿、峰值点、下降沿、过零点等。

例如，根据加速度信号的峰值点对应的时间可以确定射击时间、射击次数；根据两个加速度信号的峰值点对应的时间间隔可以确定单发或连发。如果该时间间隔小于一定阈值，则两枚子弹之间属于连发，如果该时间间隔大于一定阈值，则两枚子弹之间属于单发。

在一个可选的实施例中，图2示出了一种可选的记录枪械的射击信息的装置电路图。如图2所示，上述装置还可以包括：第一电阻R1，连接在加速度传感器1和电源 Vcc之间。

其中，上述第一电阻为上拉电阻，电阻可以取值1KΩ，用来保护单片机的IO口，避免单片机直接与电源相连接。

可选地，上述装置还可以包括：第二电阻R2，连接在加速度传感器1和地之间。

其中，上述第二电阻可以取值47KΩ，用于单片机的IO口接地，以确保无加速度信号产生时单片机的IO口为低电平。

仍以图2为例，单片机的P1.1口为IO口，负责采集加速度信号。当加速度开关闭合时，IO口P1.1通过第一电阻R1连接电源Vcc，P1.1的电平由低电平变高，产生信号；当加速度开关断开时，P1.1恢复低电平。

可选地，单片机3还与电源Vcc连接，上述装置还可以包括：电量检测电路，包括串联的第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3与单片机的输出端连接，第四电阻R4接地，其中，第三电阻R3和第四电阻R4提供检测电源的剩余电量的分压信号。

参见图2，单片机2的IO口P1.2连接着待测电源，第三电阻R3和第四电阻R4 组成电量检测电路，通过P1.3引脚检测待测电源的剩余电量。该待测电源可以为枪械内的电源，为枪械的使用者提供电量预警。

可选地，单片机3还包括通讯模块，上述装置还可以包括：无线芯片，单片机3 通过通讯模块与无线芯片通讯。

一种可选方案中，上述无线芯片可以采用近场通信(Near Field Communication，NFC)技术。

例如，在单片机接收到加速度信号的情况下，通过统计分析，可以将射击信息通过通讯模块发送到无线芯片中。

可选地，上述装置还可以包括：去耦电容C，连接在电源Vcc和单片机3之间。

具体地，连接在电源和单片机之间的去耦电容可以滤除纹波，稳定输入的电源。

可选地，上述装置还可以包括：复位电路，与单片机3连接，其中，复位电路包括第五电阻R5，第五电阻R5连接在单片机3和电源Vcc之间。

一种可选方案中，上述第五电阻的取值可以为10KΩ、47KΩ等，使用10KΩ时调试反应速度更快。

可选地，单片机采用低功耗配置。

由于单片机IO口的配置有很多变化，所以退出中断前必须重新配置，使单片机运行在低功耗的条件下。

下面对确定射击信息的程序进行说明。

图3示出了一种可选的定时器A的中断流程图。定时器A用于采集两个加速度信号的上升沿之间的时间间隔，从而判断排除干扰信号。如图3所示，首先将单片机从低功耗中唤醒，关闭实时时钟(Real_Time Clock，RTC)中断，然后关闭定时器A，初始化标志位。待检测完毕后，为单片机设置低功耗的IO口配置，允许RTC中断，最后进入低功耗模式休眠。值得注意的是，在进入定时器A中断后，必须禁止RTC 中断，防止在定时器A中断进行中切入RTC中断。在中断关闭定时器A后，允许RTC 中断对时。

图4示出了一种可选的定时器B的中断流程图。定时器B用于统计相连两发子弹之间的时间间隔，并判断射击属于连发还是单发。如图4所示，在进入定时器B中断后，同样需要关闭RTC中断，防止在定时器B中断进行中切入RTC中断。在中断中关闭定时器B后，允许RTC中断对时。

图5示出了一种可选的不可屏蔽中断的流程图。不可屏蔽中断的主要作用为：当程序或者看门狗定时到期、外界扰动、晶体振荡器失效时，进入该中断，重新初始化晶体振荡器，重新初始化时钟，重新设置低功耗的IO口配置，然后进入低功耗模式休眠，防止死机。

图6示出了一种可选的IO口中断的流程图。IO口中断是实现判断功能的主要执行程序，当收到加速度信号时，单片机从休眠中唤醒，进入IO口中断，对信号进行分析和判断。具体地，打开看门狗定时器，根据IO口中断标志位判断是否采集到了加速度信号。如果判断结果为是，则判断是否为第一次进入中断；如果判断结果为否，则获取定时器A寄存器的时间，判断是否在射击的区间内，如果不在射击的区间，则关闭看门狗定时器，如果在射击的区间内，则计数器增加计数，写入时间，然后打开定时器B，进行低功耗配置。如果第一次进入中断，则打开定时器A，设定初始记录时间，然后再进行低功耗配置。低功耗配置完成后，关闭看门狗定时器，单片机进入低功耗模式休眠。

需要说明的是，不可以在IO口中断中进入其它中断，包括IO口中断本身。

在本实用新型实施例中，记录枪械的射击信息的装置包括：加速度传感器，分别与枪械和电源连接，以采集枪械射击时产生的加速度信号，其中，加速度传感器具有预设工作区间；单片机，与加速度传感器连接，用于基于加速度信号确定射击信息，其中，单片机包括实时时钟模块，实时时钟模块连接晶体振荡器。与相关技术相比，上述方案通过与枪械连接的加速度开关，采集枪械射击时产生的加速度信号，进而解决了相关技术中在记录枪械的射击信息时，由于勤务处理导致计数器误触发的技术问题，达到了准确统计分析枪械的射击信息的目的。容易注意到，上述方案通过加速度信号的特征点确定射击信息，通过第一电阻和第二电阻保护单片机IO口，通过电量检测电路实现剩余电量预警，通过无线芯片保存数据，通过去耦电容稳定电源，通过定时器A中断、定时器B中断、不可屏蔽中断以及IO口中断实现了确定射击信息的程序，大大提高了管理人员对射击信息的统计分析能力。

实施例2

根据本实用新型实施例的另一个方面，还提供了一种计时器，包括记录枪械的射击信息的装置，该装置包括：加速度传感器，分别与枪械和电源连接，以采集枪械射击时产生的加速度信号，其中，加速度传感器具有预设工作区间；单片机，与加速度传感器连接，用于基于加速度信号确定射击信息，其中，单片机包括实时时钟模块，实时时钟模块连接晶体振荡器。

可选地，上述计时器还可以包括实施例1中任意一种记录枪械的射击信息的装置。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种记录枪械的射击信息的装置，其特征在于，包括：

加速度传感器，分别与所述枪械和电源连接，以采集所述枪械射击时产生的加速度信号，其中，所述加速度传感器具有预设工作区间；

单片机，与所述加速度传感器连接，用于基于所述加速度信号确定所述射击信息，其中，所述单片机包括实时时钟模块，所述实时时钟模块连接晶体振荡器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述射击信息包括如下至少之一：射击次数、射击时间、单发或连发。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一电阻，连接在所述加速度传感器和所述电源之间。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二电阻，连接在所述加速度传感器和地之间。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单片机还与所述电源连接，所述装置还包括：

电量检测电路，包括串联的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻与所述单片机的输出端连接，所述第四电阻接地，其中，所述第三电阻和所述第四电阻提供检测所述电源的剩余电量的分压信号。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单片机还包括通讯模块，所述装置还包括：

无线芯片，所述单片机通过所述通讯模块与所述无线芯片通讯。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

去耦电容，连接在所述电源和所述单片机之间。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

复位电路，与所述单片机连接，其中，所述复位电路包括第五电阻，所述第五电阻连接在所述单片机和所述电源之间。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单片机采用低功耗配置。

10.一种计时器，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的记录枪械的射击信息的装置。