基于BLE的激光打靶系统设计
基于Arduino的激光雕刻机设计
Abstract: A small laser engraving machine is designed based on Arduino. The system design is divided into two parts: hardware and software. The Arduino UNO R3 is used as the kernal control board，the Bluetooth communication module，the RFID card module and the peripheral drive circuit constitute the hardware system. The software is based on the application of the Android platform，and the image processing technology is applied to realize the real- time transmission，processing and printing of the image. The system has the features of upgrades，convenient operation，low cost and good real time. It is suitable for application in office and creative design. Key words: Arduino；laser engraving；bluetooth；Android
模块，RFID 刷卡模块以及外围的驱动电路构成硬件系统，并设计基于 Android 平台的软件系统，运
激光打靶原理
激光打靶原理
激光打靶是一项高科技射击运动，它利用激光束代替真实的子弹进行比赛。
激光打靶的原理是利用激光束发射器和激光靶标，通过计算机分析激光束的命中位置，来确定射手的得分。
激光打靶的基本器材包括激光靶标和激光枪。
激光枪是一种电子装置，内部有一个激光发射器，可以发射出高能量的激光束。
而激光靶标是一个装置，它可以接收激光束的信号，并计算出激光束的命中位置。
在比赛中，射手需要站在指定的位置上，拿起激光枪瞄准激光靶标进行射击。
当激光枪发射出激光束时，激光靶标会接收到这个信号，并记录下激光束的命中位置。
通过计算机分析激光束的命中位置和射手的瞄准位置，就可以确定射手的得分。
激光打靶的优点在于它可以避免子弹的飞行距离和弹道的影响，使得比赛更加公正和安全。
此外，激光打靶的基本器材也比较方便携带和维护，不需要太多的场地和设备，因此也逐渐成为了一项受欢迎的运动项目。
在使用激光打靶进行训练时，射手需要注意激光枪的使用方法和瞄准技巧。
由于激光束的直线性和速度较快，射手需要学会如何快速瞄准和射击，才能取得更好的成绩。
此外，射手还需要注意激光枪
的保养和维护，保持其良好的工作状态和精度。
总的来说，激光打靶是一项高科技射击运动，它通过激光束的发射和计算机的分析，来确定射手的得分。
它具有安全、公正、方便等优点，成为了一项受欢迎的运动项目。
在训练和比赛中，射手需要注意激光枪的使用和瞄准技巧，才能取得更好的成绩。
2012 TI杯 辽宁省 电子设计大赛 控制组 激光打靶
2012年15省赛区大学生电子设计TI杯竞赛论文课题:激光枪自动射击装置（E题）指导教师：张云洲参赛学生：邓迅常韫恒方智摘要：为了满足激光枪自动射击装置的设计要求，设计了以微控制器为核心的控制系统和算法。
首先进行了各单元电路方案的比较论证，确定了硬件设计方案。
激光枪自动射击装置采用了摄像头进行激光枪落点识别，采用基于Cortex-M4内核的微控制器MK60DN512ZVLQ104作为控制核心，该芯片具有主频高、存储空间大、片内资源丰富等特性。
通过舵机及PID控制算法实现了对激光笔的精准控制。
系统显示单元选用了图形点阵式高速LCD12864，通过串行数据通信实现系统的调试。
实际测试表明，所采用的设计方案先进有效，完全达到了设计要求。
关键词：自动射击，摄像头，舵机1、系统方案的设计与论证1.1 系统总体框架整个系统主要分为处理器模块、视频采集模块、MSP430处理模块、激光笔控制模块、液晶显示模块。
各模块的系统框图如图1所示。
图1.1系统模块框图1.2 方案论证与比较(1)控制模块方案一：采用组委会提供的基于MSP430单片机的LaunchPad开发板。
虽然其具有功耗低、考性高、低成本等优点，但是结合本题实际情况需要选取高主频大RAM类型的单片机配合采集存储图像。
方案二：采用MK60DN512是一款功能强大的32位ARM，它具有512K超大RAM能够满足我们视频采集的实时性以及精确度。
配以简单可靠低功耗的MSP430微处理器进行对激光笔等外设的动作控制。
(2)激光笔控制方案方案一：采用步进电机细分控制来对激光笔的角度进行调节。
虽然能实现对电机实现较为精准的控制，但是考虑到步进电机较为笨重且需驱动电路以及较为复杂的控制程序，故放弃此方案。
方案二：采用舵机进行激光机的指向控制。
舵机相比步进电机具有控制程序简单、不需要驱动电路等优点。
虽然其具有一定死区精度与采用细分控制的步进电机相比较低，但经过分析本题中胸环靶较大采用舵机控制精度完全符合本题要求。
激光跟踪仪靶球
激光跟踪仪靶球激光跟踪仪靶球是一种用于定位和跟踪的设备，广泛应用于运动分析、虚拟现实和工业制造等领域。
本文将介绍激光跟踪仪靶球的原理、应用和未来发展趋势。
一、激光跟踪仪靶球的原理激光跟踪仪靶球是一种设计精密的球形装置，其内部集成了激光发射器和接收器。
激光发射器通过发射高频脉冲激光，在空气中形成可见的光束。
当光束照射到靶球上时，靶球会反射回激光信号。
接收器捕获并分析反射回来的信号，从而计算出靶球的位置和方向。
靶球内部的传感器系统能够检测光线的时间差，利用三角测量法计算出相对于跟踪仪的角度和距离。
通过不同位置的靶球，可以实现对三维空间中目标物体的跟踪定位。
二、激光跟踪仪靶球的应用1.运动分析：激光跟踪仪靶球广泛应用于运动分析领域。
在体育科学研究中，运动员可以带着激光跟踪仪靶球进行动作实时监测，以获取运动轨迹、角速度和加速度等关键参数。
这些数据对运动员的技术提高和伤病预防至关重要。
2.虚拟现实：激光跟踪仪靶球在虚拟现实领域也有广泛应用。
将多个靶球安装在人体关节上，可以精确捕捉用户的动作，并将其实时反馈到虚拟环境中。
这使得用户能够与虚拟物体进行更加逼真的互动，提供了更加身临其境的体验。
3.工业制造：激光跟踪仪靶球在工业制造中的应用也日益重要。
在装配线中，可以使用激光跟踪仪靶球对机械臂或机器人进行精确定位和控制。
这有助于提高生产效率和产品质量，并减少人为错误的发生。
三、激光跟踪仪靶球的未来发展趋势激光跟踪仪靶球在领域应用中取得了令人瞩目的成就，但仍然存在一些挑战和改进的空间。
未来发展趋势主要包括以下几个方面：1.精度提高：目前的激光跟踪仪靶球已经能够实现较高的精度，但仍有进一步提高的空间。
未来的研究可以集中于改善光束辐射和反射的特性，以及传感器系统的更精确测量。
2.实时性改进：对于运动分析和虚拟现实等领域，实时性是一个至关重要的因素。
未来的激光跟踪仪靶球应具备更高的实时性，以满足更复杂和快速的运动跟踪需求。
基于BLE及Android的蓝牙通信系统设计与实践
首先，为了能够使APP使用蓝牙功能，就要先声明蓝牙权 限，即BLUETOOTH。接着，需要确认设备是否支持蓝牙并通过 蓝牙适配器BluetoothAdapter完成蓝牙的开启。 然后就是搜索 附近的蓝牙设备了，此时需要使用startLeScan()。 最后我们需要 使用connectGATT()连接到GATT服务端。
1.2 低功耗— ——OSAL与HAL OSAL（Operating System Abstraction Layer， 操 作 系 统 抽
象 层）是一 种 应 用于 低 功 耗蓝 牙 的 多任 务 运 行系 统 资 源 分 配 机制。 在OSAL操作系统的主函数中，我们观察到是一个循环， 而我们所需要执行的功能则以Task形式进行分配，并为每一 个Task分配一个Task ID，当系统开始运行进入循环时，根据我 们分配的不同Task ID一一执行。 这样的机制由于提高了资源 利用率，一定程度上大大减小了功耗。 同时，HAL（硬件抽象 层）进一步完成了功耗降低的工作，它完成了硬件向软件的移 植，我们在其中进行了硬件资源的总定义，并在此后的程序进 程 中 ， 从 HAL 层 完 成 对 于 硬 件 资 源 的 总 调 用 ， 这 代 替 了 普 通 的不断抽取资源，大大降低了软件的耦合度，进一步降低了 功耗。
综合研究◆Zonghe Yanjiu
基于BLE及Android的蓝牙通信系统设计与实践
徐叶菡 史文婷 陈 茜
基于FPGA的激光雷达SLAM测绘设计与实现
基于FPGA的激光雷达SLAM测绘设计与实现全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：激光雷达(SLAM)技术是近年来在自动驾驶、无人机和机器人领域得到广泛应用的一项重要技术。
SLAM技术通过激光雷达传感器获取周围环境的三维点云数据，并通过实时定位和地图构建技术，实现对环境的精准感知和定位。
在SLAM算法中，激光雷达传感器是最为重要的数据采集装置，因此其性能和精度对整体SLAM系统的性能有着至关重要的影响。
传统的激光雷达SLAM系统通常通过CPU或GPU来实现激光数据的处理和算法的执行，然而随着SLAM系统的实时性要求越来越高，CPU或GPU的运算能力已经无法满足SLAM系统的需求。
利用基于FPGA（Field Programmable Gate Array）的并行计算架构来实现激光雷达SLAM系统成为一个新的研究方向。
FPGA具有高度并行化的特点和灵活的可编程性，能够快速、高效地处理激光数据，并且可以实现实时的SLAM算法执行。
基于FPGA的激光雷达SLAM测绘设计与实现成为了当前研究的热点之一。
一、激光雷达SLAM系统的核心技术激光雷达SLAM系统主要包括传感器数据采集、数据处理和算法执行三个核心环节。
传感器数据采集环节主要负责激光雷达传感器数据的获取和预处理；数据处理环节主要负责对激光雷达数据进行滤波、分割和配准等预处理操作；算法执行环节主要负责执行SLAM算法，实现定位和地图构建等功能。
在基于FPGA的激光雷达SLAM系统中，需要针对以上三个环节进行对应的硬件设计和实现。
1. 传感器数据采集由于激光雷达传感器输出的是大规模的三维点云数据，因此传感器数据采集环节对FPGA的硬件设计要求较高。
首先需要设计一个高速的数据接口模块，能够实时接收和存储激光雷达传感器输出的数据流。
其次需要设计一个数据预处理模块，能够对传感器输出的原始数据进行去噪、滤波和格式转换等操作，以适配后续的数据处理环节。
2. 数据处理数据处理环节需要设计一个高性能的并行计算模块，能够实现激光数据的滤波、分割和配准等操作。
基于Arduino的激光雕刻机设计
基于Arduino的激光雕刻机设计李哲;庄其;余跃【摘要】A small laser engraving machine is designed based on Arduino. The system design is divided into two parts: hardware and software. The Arduino UNO R3 is used as the kernal control board, the Bluetooth communication module, the RFID card module and the peripheral drive circuit constitute the hardware system. The software is based on the application of the Android platform, and the image processing technology is applied to realize the real-time transmission, processing and printing of the image. The system has the features of upgrades, convenient operation, low cost and good real time. It is suitable for application in office and creative design.%基于Arduino设计了一种小型激光雕刻机,采用Arduino UNO R3为主控制板,结合蓝牙通讯模块,RFID刷卡模块以及外围的驱动电路构成硬件系统,并设计基于Android平台的软件系统,运用图像处理技术,实现了图像实时传递、处理和打印.系统具有可升级,操作方便,成本低,实时性好的特点,适合办公室及创意设计等场合推广使用.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2019(027)004【总页数】5页(P176-179,184)【关键词】Arduino;激光雕刻;蓝牙;Android【作者】李哲;庄其;余跃【作者单位】中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛 266580【正文语种】中文【中图分类】TN108.1随着科学技术的发展，越来越多的新技术融入到我们的生活中，激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”[1]。
基于BLE的大型商场室内定位导航系统的设计与实现8
工程硕士硕士学位论文论文题目：基于BLE的大型商场室内定位导航系统的设计与实现作者姓名指导教师学科专业所在学院提交日期2015年10月浙江工业大学硕士学位论文基于BLE的大型商场室内定位导航系统的设计与实现作者姓名：指导教师：浙江工业大学信息工程学院2015年10月Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technologyfor the Degree of MasterDesign and Implementation of Shopping MallIndoor Positioning and Navigation System Basedon BLECandidate:Advisor:College of Information EngineeringZhejiang University of TechnologyOct 2015浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。
除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人承担本声明的法律责任。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。
2、不保密□。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日基于BLE的大型商场室内定位导航系统的设计与实现摘要当前传统行业正面临着众多挑战，如何在信息化的今天拔得头筹，很大程度上要依托科技的进步。
激光武器光电跟踪瞄准系统的设计与仿真
本科毕业设计论文题目激光武器光电跟踪瞄准系统的设计与仿真专业名称学生姓名指导教师毕业时间2014年6月西北工业大学明德学院本科毕业设计论文毕业 任务书一、题目光电跟踪瞄准控制系统的分析与设计二、指导思想和目的要求1．利用已有的专业知识，培养学生解决实际工程问题的能力；2．锻炼学生的科研工作能力和培养学生的攻关能力；三、主要技术指标1．详细分析光电跟踪瞄准控制系统组成和机理；2．设计光电跟踪瞄准控制系统；3．对所设计的光电跟踪瞄准控制系统进行仿真验证及分析；四、进度和要求第01周----第02周： 英文翻译；第03周----第05周： 光电跟踪瞄准控制系统机理研究；第06周----第07周： 熟悉Matlab/Simulink 等相关软件；第08周----第13周： 设计光电跟踪瞄准控制系统；第14周----第16周： 建立控制系统仿真模型进行验证分析；第17周----第18周： 撰写毕业设计论文，论文答辩；五、主要参考书及参考资料1.张秉华，张守辉.光电成像跟踪系统[M].成都：电子科技大学出版社.2.刘廷霞.光电跟踪系统复合轴伺服控制技术的研究[D](博士学位论文)，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所.3.王建立.光电经纬仪电视跟踪捕获快速运动目标技术的研究[D](博士学位论文)，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所.4.冯艳平.星间光通信ATP 跟踪控制环路研究及FPGA 实现[D](硕士学位论文)，电子科技大学.学生 指导教师 系主任设计论文摘要近年来，随着精确制导武器技术的不断发展和作战样式的改变，以美国为首的西方发达国家纷纷把发展精确制导武器的重点转向了防区外中远程精确打击武器之上。
发展“高能激光武器系统”可有效对抗中远程精确打击武器这一新的作战目标。
本文重点在于激光武器装备中，精密捕获、跟踪、瞄准系统的分析与设计。
它与一般光电测量系统的区别在于，它不仅要求将运动目标稳定跟踪在规定视场内，而且要求将光束锁定在目标某一点上。
基于MSP430的巡迹打靶坦克系统设计说明
基于MSP430的巡迹打靶坦克系统设计摘要：本设计是基于MSP430微处理器的巡迹打靶坦克。
系统由主控模块,红外巡迹，寻光模块，声光报警，炮台驱动与坦克驱动,以与其他相关电路构成。
主控模块通过接收红外对管返回的场地信号，经平滑滤波处理得到黑线位置，通过PID增量控制算法控制减速码盘电机实现快速准确巡线，同时接收光敏器件反馈的检测电压，通过高速AD采样并进行滑动滤波处理，结合位置PID算法实现光源精确跟踪。
关键词：MSP430 红外巡迹 PID 算法光敏器件1系统方案设计1.1系统硬件方案为了实现坦克沿靶场中预先设置的轨迹快速寻迹，同时以光电方式瞄准光靶，实现激光打靶。
本设计以MSP430微处理器为控制核心，采用红外对管采集路况信息实现巡迹，光敏电阻与光敏三极管检测光源并引导激光炮打靶。
系统总框图如下：方案一采用CCD 图像采集识别电荷耦合器件CCD(Charge Couple Device)是一种MOS(金属-氧化物-半导体)结构的新型器件。
它具有光电转换、信号存储和信号传输的功能，在图像传感、信息处理和信息存储方面应用广泛。
方案二红外对管采用反射式LTH1550-01红外对管组成传感器阵列，红外发光管发出红外光线，光敏接受管接受地面的反射光，接受管接受到的发射光强随地面反射物体的颜色不同而变化，传感器输出的电压值也随之而变化。
方案选择方案一使用CCD 的优点在于获取外界的信息量丰富，可以根据场上动态即时改变策略。
但是其硬件结构复杂，数据量和运算量很大。
方案二采用红外光电传感器阵列，近距离红外传感器体积小，可防止外部可见光线的干扰，红外线传感器阵列输出的数据量不大，适合采用单片机控制的系统，电路设计简单、性能稳定可靠。
基于以上原因，本设计采用方案二。
1.1.2 寻光模块方案一光敏电阻光敏电阻器体积小，重量轻，性能稳定，价格便宜，但测量不够灵敏。
方案二光敏二极管光敏二极管线性好，响应速度快，对宽围波长的光具有较高的灵敏度，噪声低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于BLE的便携式激光打靶系统设计 摘要： 随着芯片制造技术的不断提高和嵌入式系统的不断发展，为研究小型化、便携式的自动报靶系统提供了很好的硬件支持。但便携式仪器对供电要求比较严格，以低功耗、电池供电为主。BLE（Bluetooth Low Energy），蓝牙规范的最新版本，具有更省电、成本低、3毫秒低延迟、超长有效连接距离、AES-128加密等特点，并且使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久。因此系统采用常用BLE技术作为无线通信的手段，在自动报靶系统中给射击人员带来巨大方便。
关键字：自动报靶，便携式，低功耗，BLE With the development of the technology in chip manufacturing and embedded system, it has advantage in researching miniaturized and portable system that can automatic reporting the score of shooting. However the portable instrument for power supply requirements more stringent, with low power consumption, battery power supply. BLE (Bluetooth Low Energy), the latest version of the Bluetooth specification, with the feature such as using less power, low cost, long distance of low latency for 3 MS, effective connection in farer distance, AES-128 encryption, and with a button battery it can work continuously for several years. So the system designed in this paper uses BLE technology as the wireless communication means, which brings great convenience for shooting people in an automatic target scoring system.
Key words: automatic reporting, portable, low energy, BLE 0 蓝牙技术及应用
蓝牙是一种短距离通信的无线电技术。支持多种设备包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑等相关外设之间进行无线信息交换。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM频段，其数据速率为1Mbps。蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)2010年7月7日宣布，正式采纳蓝牙4.0核心规范（Bluetooth Core Specification Version 4.0 ），并启动对应的认证计划。蓝牙4.0与经典蓝牙区别是，前者支持BLE（Bluetooth low energy），该技术拥有极低的运行和待机功耗，使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久，而且在无遮挡情况下传输距离高达100米[1]。
BLE引爆蓝牙应用。蓝牙技术除原有的手机、平板电脑等消费类应用外，还扩展到智能家居、智能运动、智能保健、智能护理等领域，可以说，蓝牙技术瞄准的是物联网和智慧地球这个未来[2]。本文结合了BLE技术设计一款激光打靶并自动报靶系统。
1 BLE协议栈
1.1 组成部分 BLE是蓝牙4.0规范的一种，BLE协议栈是实现BLE协议的代码包，协议栈 结构分为3层，如图1所示： 控制层（controller），包括HCI、LL、PHY。 协议层（Host），包括L2CAP、SM、ATT、GATT、GAP。 应用层（App）：包括GATT Profile和GAP Role/Security Profiles。
图1 BLE协议栈结构 PHY：物理层：主要是射频和电路部分。 LL：链路控制层：通过计算器的设置来控制物理层。 HCI：通讯层：向host和controller提供一个标准化接口，该层可以由软件API实现或者用硬件接口UART SPI USB 来控制。
L2CAP：逻辑链路控制和适配层：负责逻辑链路的连接以及事件的分发，位于基带协议之上。L2CAP向上层提供面向连接的和无连接的数据服务。它的功能包括：协议的复用能力、分组的分割和重新组装以及数据组提取。L2CAP允许高层协议和应用发送和接受高达64Byte的数据分组。
SM：安全服务层：提供配对密匙的发放，实现安全链接和数据交换。 ATT：属性层：是BLE中一个很重要的一层，所有的数据都要经过这层，展示属性的称为服务器，与之配对的称为客户端。主机设备可以是服务器也可以是客户端，规定了Client和Server两个角色，数据存在Service端，以Attribute形式存在，Client则以读或写的方式来对Server端数据进行操作。 GATT：General Attribute Profile，通用属性配置文件，定义使用ATT的服务框架，GATT规定了配置文件（profile）结构。BLE中所有的数据通信都需要经过GATT。GATT负责处理向上与应用打交道，其关键工作是为检索工作提供合适的profile结构，而profile由检索关键词（characteristics）组成。
GAP：Genetic Access Profile，通用访问配置文件，是直接与应用程序或配置文件（profiles）通信的接口，用以处理设备发现和连接的相关服务。另外还处理安全特性的初始化。对上级，提供应用程序接口，对下级，管理各级职能部门，尤其是指示LL层控制室五种状态切换，指导保卫处做好机要工作。
在开发过程中，主要涉及的是应用层和GAP和GPTT，因为所有profile和应用都建构在GAP或GATT之上。
1.2 通信机制
蓝牙设备间主要在2402 -2480MHzd的频段上交换数据，信道间隔为2MHz，共计40个信道，其中37、38和39三个是广播信道，其余是数据信道。进行通信两个设备的角色分别为主机master和从机slave，也称中集器（Central）和外设（Peripheral）。蓝牙设备之间通信方式如下图所示：外设不断发送广播包数据等待被发现，广播包只三个广播信道上传播。主机通过不断扫描广播包来发现正在广播的外设。如果扫描到广播包，主机会根据自身要求去决定要不要跟外设建立连接。如果需要，则发送连接请求，外设会返回连接响应，这样两个蓝牙设备就会建立连接。接下来主机可以根据收到的从机连接句柄和特性句柄进一步交换数据了。
图2 蓝牙主从设备通信方式 2 系统硬件设计 我们采用Nordic公司推出的应用在嵌入式蓝牙应用的片上系统Nrf51822芯片作为本系统的主控芯片以及无线传输模块的基础部分，并在他们的蓝牙4.0协议栈基础上进行应用开发。Nrf51822蓝牙协议和应用的存储空间相互分开，无不干扰，客户只需关注应用代码的开发，不需花大量时间去了解蓝牙协议是如何运行的，只需配置API参数就可以运行起来。该芯片内部集成无线收发器和32位ARM Cortex-M0内核，256K ROM,16/32KB RAM，1.8~3.6v供电电压，待机电流2.6uA，工作峰值电流不超过15mA。
系统架构组成的框图如图2、图3所示，整个系统分两部分，一个是打靶成绩的采集和运算模块，作为蓝牙通信的从机设备，另一个是便携式激光打靶仪，作为蓝牙通信的主机设备。从机主要组成部分为摄像头图像采集、Nrf51822芯片和供电部分。摄像头采集到整个靶盘图像后，经过简单的数字图像处理算法检测出激光打靶成绩，然后将打靶成绩无线发送给主机。主机主要组成部分为LCD显示器、Nrf51822芯片、激光射击和供电部分。射击人员射击后，会收到来自从机的成绩反馈，并在LCD上面显示出来，达到实时告知射击训练人员的目的。
图2 蓝牙从机设备 图3 蓝牙主机设备 3 系统无线模块软件设计 蓝牙设备之间可以实现点对点、点对多点（即一个主机，多个从机）通信，本文应用点对点通信即可满足设计要求。主机和从机之间的通信需要满足两个条件：一是从机要配置有可连接功能；二是主机要有识别出是否为所要搜索的目标 设备的功能。下面的软件流程图分别实现了主机和从机能建立通信的要求： 图5 主从设备软件流程图 蓝牙从机设备软件流程图如图5左图所示，设备上电后，先进行初始化，包括硬件初始化，蓝牙协议栈初始化，广播数据初始化，广播数据初始化包括自身的可连接性，注册的服务号，特性号等，然后进入广播开始，数据就从广播包里发送出去。接着进入蓝牙事件等待状态，侦听是否有蓝牙连接事件、蓝牙断开事件、广播超时事件以及写事件和读事件等。并用定时器中断等间隔地去检测是否有激光射击，如果有，则把数据采集回来并运算，计算出打靶成绩后将广播包里的打靶成绩更换掉，然后重新广播。
蓝牙主机设备软件流程图如图5右图所示，设备上电后，先进行初始化，包括硬件初始化，蓝牙协议栈初始化，扫描初始化，连接参数初始化，扫描开始，然后进入蓝牙事件等待状态。主机在扫描的时候会先收到广播数据包，然后会产生发现广播数据包事件，协议栈通过软中断会调用一个回调来处理发现广播事件，紧接着解析出从设备地址，服务号等信息并判断是否为所要搜索的目标设备，如果是，则解析出打靶成绩，并用LCD显示出来，然后继续等待蓝牙事件。
4 总结
本文创新性地将BLE技术应用到了便携式激光打靶系统中，与传统有线传输和无线传输方式相比，BLE技术实现了小型化、便携式、无线传输、低成本以及低功耗的系统设计，符合当前智能设备发展的要求。