本發(fā)明涉及一種角度測量系統(tǒng)，特別涉及一種基于mcu的船舶橫搖角測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

船舶橫搖角測量系統(tǒng)是用于船舶減搖鰭系統(tǒng)的一種輔助裝置，它可以分別測量船舶在減搖和不減搖時的橫搖角并對其測得的數(shù)據(jù)進行分析以得出減搖鰭的減搖效果的各種指標(biāo)。它廣泛的應(yīng)用于艦船的各種海試試驗中，如靜水中艦船的升搖和自由衰減振蕩試驗，波浪航行中的減搖和未減搖試驗。過去使用的測試儀其主要結(jié)構(gòu)是角度陀螺儀和大量的模擬電子器件，體積大，重量也重，不便于攜帶，實驗數(shù)據(jù)都要進行人工處理，既繁瑣又耗時，且?guī)砗芏嗖槐匾恼`差，可靠性差。采用目前高速發(fā)展的、先進的單片機技術(shù)，用有限的一些芯片來取代大量的模擬線路，用軟件替代了部分硬件組合單元，使儀器所需要完成的功能：數(shù)據(jù)采集、角度顯示、數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫粭l龍化，具有較高的精度，因儀器中使用的元件數(shù)大大減少，體積和重量都適宜于隨身攜帶，故障率也大為降低，相對來說，可靠性就大大地提高了。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為船舶提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、角度顯示、數(shù)據(jù)傳輸功能的基于mcu的船舶橫搖角測量系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于mcu的船舶橫搖角測量系統(tǒng)，由中央控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、led顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、陀螺儀、報警模塊、鍵盤電路、擴展存貯器；所述陀螺儀連接數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊連接中央控制模塊，所述中央控制模塊連接led顯示模塊、報警模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述中央控制模塊外接鍵盤電路、擴展存貯器。

所述中央控制模塊采用8051單片機。

所述數(shù)據(jù)采集模塊采用逐次比較式a/d轉(zhuǎn)換器adc0809芯片。

數(shù)據(jù)傳輸模塊采用rs—232接口。

所述報警模塊采用蜂鳴器，所述蜂鳴器采用7406驅(qū)動蜂鳴器，采用單音蜂鳴器pb2130。

系統(tǒng)的程序由以下幾部分組成：等待中斷部分；數(shù)據(jù)采集部分；延時部分；數(shù)值轉(zhuǎn)換部分；led顯示部分；數(shù)據(jù)存儲部分；數(shù)據(jù)傳輸部分；其中關(guān)鍵的數(shù)據(jù)采集部分，啟動adc0809的工作過程是：先送通道好地址到adda.addb.addc,由ale信號鎖存通道號地址，然后讓start有效，啟動a\d轉(zhuǎn)換，即執(zhí)行一條“movx@dptr,a”指令產(chǎn)生/wr信號，使ale.start有效，鎖存通道號并啟動a\d轉(zhuǎn)換。a\d轉(zhuǎn)換完畢，eoc端發(fā)出一正脈沖，申請中斷。在中斷服務(wù)程序中，“mova,@dptr”指令產(chǎn)生/rd信號，使oe端有效，打開輸出鎖存器三態(tài)門，8位數(shù)據(jù)便讀到cpu中。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的一種基于mcu的船舶橫搖角測量系統(tǒng)，采用8051單片機，把微型計算機的主要部件都集成在一塊心片上，使得數(shù)據(jù)傳送距離大大縮短，可靠性更高，運行速度更塊。由于屬于芯片化的微型計算機，各功能部件在芯片中的布局和結(jié)構(gòu)達(dá)最優(yōu)化，抗干擾能力加強，工作相對穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為本發(fā)明的程序流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。

實施例1

如圖1、圖2所示，一種基于mcu的船舶橫搖角測量系統(tǒng)，由中央控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、led顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、陀螺儀、報警模塊、鍵盤電路、擴展存貯器；所述陀螺儀連接數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊連接中央控制模塊，所述中央控制模塊連接led顯示模塊、報警模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述中央控制模塊外接鍵盤電路、擴展存貯器。

所述中央控制模塊采用8051單片機。

所述數(shù)據(jù)采集模塊采用逐次比較式a/d轉(zhuǎn)換器adc0809芯片。

數(shù)據(jù)傳輸模塊采用rs—232接口。

所述報警模塊采用蜂鳴器，所述蜂鳴器采用7406驅(qū)動蜂鳴器，采用單音蜂鳴器pb2130。

系統(tǒng)的程序由以下幾部分組成：等待中斷部分；數(shù)據(jù)采集部分；延時部分；數(shù)值轉(zhuǎn)換部分；led顯示部分；數(shù)據(jù)存儲部分；數(shù)據(jù)傳輸部分；其中關(guān)鍵的數(shù)據(jù)采集部分，啟動adc0809的工作過程是：先送通道好地址到adda.addb.addc,由ale信號鎖存通道號地址，然后讓start有效，啟動a\d轉(zhuǎn)換，即執(zhí)行一條“movx@dptr,a”指令產(chǎn)生/wr信號，使ale.start有效，鎖存通道號并啟動a\d轉(zhuǎn)換。a\d轉(zhuǎn)換完畢，eoc端發(fā)出一正脈沖，申請中斷。在中斷服務(wù)程序中，“mova,@dptr”指令產(chǎn)生/rd信號，使oe端有效，打開輸出鎖存器三態(tài)門，8位數(shù)據(jù)便讀到cpu中。

實施例2

如圖1所示，本發(fā)明的中央控制單元，選用8051單片機以實現(xiàn)主要控制功能，數(shù)據(jù)采集部分，間電壓值轉(zhuǎn)換為具體的角度信息，其主要器件為逐次比較式a/d轉(zhuǎn)換器adc0809芯片并設(shè)計了led數(shù)據(jù)顯示單元以完成對角度信息的顯示；數(shù)據(jù)存儲部分，設(shè)計中對8051單片機存儲器進行了擴展，用于對角度信號存儲以備用。數(shù)據(jù)傳輸部分，采用了rs—232接口用于將數(shù)據(jù)存入pc機，由pc機對其進行進一步處理。

當(dāng)船舶橫搖超過30度時船舶將處于危險狀態(tài)中，一個報警系統(tǒng)當(dāng)角度測量儀發(fā)現(xiàn)橫搖角超過30度時將發(fā)出報警信號。報警信號將由蜂鳴器發(fā)出，采用7406驅(qū)動蜂鳴器，采用單音蜂鳴器pb2130。

實施例3

如圖2所示，本發(fā)明的程序由以下幾部分組成：等待中斷部分；數(shù)據(jù)采集部分；延時部分；數(shù)值轉(zhuǎn)換部分；led顯示部分；數(shù)據(jù)存儲部分；數(shù)據(jù)傳輸部分。其中關(guān)鍵的數(shù)據(jù)采集部分，啟動adc0809的工作過程是：先送通道好地址到adda.addb.addc,由ale信號鎖存通道號地址，然后讓start有效，啟動a\d轉(zhuǎn)換，即執(zhí)行一條“movx@dptr,a”指令產(chǎn)生/wr信號，使ale.start有效，鎖存通道號并啟動a\d轉(zhuǎn)換。a\d轉(zhuǎn)換完畢，eoc端發(fā)出一正脈沖，申請中斷。在中斷服務(wù)程序中，“mova,@dptr”指令產(chǎn)生/rd信號，使oe端有效，打開輸出鎖存器三態(tài)門，8位數(shù)據(jù)便讀到cpu中。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種基于MCU的船舶橫搖角測量系統(tǒng)，由中央控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、LED顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、陀螺儀、報警模塊、鍵盤電路、擴展存貯器；所述陀螺儀連接數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊連接中央控制模塊，所述中央控制模塊連接LED顯示模塊、報警模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述中央控制模塊外接鍵盤電路、擴展存貯器。本發(fā)明的一種基于MCU的船舶橫搖角測量系統(tǒng)，采用8051單片機，把微型計算機的主要部件都集成在一塊心片上，使得數(shù)據(jù)傳送距離大大縮短，可靠性更高，運行速度更塊。由于屬于芯片化的微型計算機，各功能部件在芯片中的布局和結(jié)構(gòu)達(dá)最優(yōu)化，抗干擾能力加強，工作相對穩(wěn)定。

技術(shù)研發(fā)人員：王樹鑫
受保護的技術(shù)使用者：哈爾濱米米米業(yè)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2015.12.28
技術(shù)公布日：2017.07.04