專利名稱：一種數字航向記錄儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及航海技術領域，特別是涉及一種數字航向記錄儀。
背景技術：
隨著船舶的大型化和高速化的發(fā)展，船舶數量、水域船舶交通密度及危險貨物裝載量不斷增加，海損事故時有發(fā)生，嚴重威脅著船舶航行安全及海洋生態(tài)環(huán)境。船舶的航向是航海信息中需要顯示、保存和記錄的重要數據，也是船舶駕駛人員航行中一直關注的要素。船舶在海上航行，為了避開其他的船舶、暗礁等危險，總是按照預先設定好的安全航線航行，但由于各種各樣的原因，如風、流及船舶自身因素的影響以及駕駛人員的主客觀原因，總會使船舶偏離預先設定的安全航線，這種偏航現象有時會給船舶帶來危險，造成一定的經濟和財產損失，甚至危及人身安全。所以自從陀螺羅經被船舶用作指向設備以來，航向一直用一種叫航向記錄器的設備，將其在專用的記錄紙上實時地打印出來。現在船舶還將航向信息送給航行數據記錄儀(簡寫為VDR，俗稱船舶“黑匣子”)進行存儲。傳統(tǒng)的航向記錄器是用時間電機帶動卷紙機構，記錄筆在驅動裝置是將360度航向分成四象限，以縮短記錄紙的寬度和記錄筆的行程。根據航向的數據確定記錄位置，在記錄紙上留下航向的曲線。航向記錄是實時的，船舶航行多長時間，記錄紙就打印多長。即使航向不變，記錄器仍然打印，是一直線。傳統(tǒng)航向記錄器穩(wěn)定可靠，但讀取航向時要對應象限才可得到航向，船舶改變航向時，只能通過時間點對應航向曲線，且記錄紙的格式特制的，造成浪費嚴重。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種數字航向記錄儀，方便讀取航向，節(jié)省記錄紙。
·[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種數字航向記錄儀，包括單片機、電羅經、定位模塊、顯示模塊和打印機模塊，所述單片機分別與定位模塊、電羅經、顯示模塊和打印機模塊相連；所述電羅經用于獲取船舶的航向信號；所述定位模塊用于獲取船舶的定位信號；所述單片機用于接收所述船舶的航向信號和定位信號，并對收到的信號進行處理；所述顯示模塊用于顯示所述單片機處理的結果；所述打印機模塊用于打印所述單片機處理的結果，并且只在航向數據發(fā)生變化時才打印。所述電羅經為數字電羅經，并通過RS485/422接口與單片機相連。所述電羅經為模擬電羅經，并通過模數轉換器與單片機相連。所述定位模塊為GPS定位模塊。所述顯示模塊為IXD顯示屏。所述打印機模塊為微型打印機。有益效果由于采用了上述的技術方案，本實用新型與現有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:本實用新型利用單片機作為處理單元，在接收陀螺羅經的航向信號的同時也接收了 GPS的信號，能實時顯示航向和船位，采用先存儲后打印的方式，先對航向數據、位置信息進行處理，最后根據處理結果在打印機上輸出航向數據，每一個航向數據都與時間和船舶位置對應，從而達到更方便航向數據，節(jié)省打印紙。

圖1是本實用新型的結構方框圖；圖2是本實用新型的線路板布置圖；圖3是本實用新型中同步羅經為360X時開關的對應示意圖；圖4是本實用新型中同步羅經為180X時開關的對應不意圖；圖5是本實用新型中同步羅經為90X時開關的對應示意圖；圖6是本實用新型中同步羅經為45X時開關的對應示意圖；圖7是本實用新型中同步羅經為36X時開關的對應示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。本實用新型的實施方式涉及一種數字航向記錄儀，如圖1所示，包括單片機、電羅經 、定位模塊、顯示模塊和打印機模塊，所述單片機分別與定位模塊、電羅經、顯示模塊和打印機模塊相連；所述電羅經用于獲取船舶的航向信號；所述定位模塊用于獲取船舶的定位信號；所述單片機用于接收所述船舶的航向信號和定位信號，并對收到的信號進行處理；所述顯示模塊用于顯示所述單片機處理的結果；所述打印機模塊用于打印所述單片機處理的結果，并且只在航向數據發(fā)生變化時才打印。其中，電羅經可以為數字電羅經，并通過RS485/422接口與單片機相連，電羅經也可以為模擬電羅經，并通過模數轉換器與單片機相連。所述定位模塊為GPS定位模塊，可通過采用高靈敏度、低耗電量芯片StarIIIGPS接收芯片實現GPS定位功能。所述顯示模塊為LCD顯示屏。所述打印機模塊為微型打印機。本實用新型的航向打印采用先存儲后打印方式，若航向一直保持不變，則打印機不打印，可節(jié)省記錄紙；本實用新型將航向變化點所對應的船位(即轉向點的經緯度)和時間同時以數據表的形式打出，方便讀取每個轉向點的航向，可分析船舶當時的狀態(tài)；本實用新型的時間信號取自GPS信息之中，因此記錄紙為非專用格式的普通空白形式，在更換記錄紙時不用對時，方便快捷。本實用新型的數字航向記錄儀有三個接口。GPS定位模塊和數字電羅經的信號是通過數字接口傳送給航向記錄儀。GPS定位模塊接口采用RS232C或RS485/422格式；數字電羅經接口采用RS485/422格式?？紤]到航向記錄儀的適用性，目前許多船舶上仍在使用模擬電羅經。模擬電羅經的航向信號通過模擬電羅經信號轉換單元，將傳統(tǒng)電羅經的傳向比為360、180、90、45、36之一的同步或步進航向信號轉換為^^-0183數據，送單片機處理單元。事實上，模擬電羅經信號轉換單元就是一個單片機數據處理系統(tǒng)，其將傳統(tǒng)電羅經的各種模擬航向信號進行數字化，最后以NMEA-0183數據格式(波特率為4800b/s)輸出給單片機處理單元。本實用新型的數字記錄儀從GPS的信號中解析出時間數據作為航向打印列表中時間。同時將當前的船位、時間、航向作為一個數組元素存入存儲器，數據存儲的時間間隔為10分鐘(或5分鐘，可選擇)。單片機數據處理單元以當前的一組數據為基礎，與前一緊鄰數組進行比較，航向數據如果沒有變化，則將當前數據寫入前一緊鄰數據的存儲單元，不打印。相鄰兩組數據的航向發(fā)生了變化，存儲當前數據并打印時間、航位和航向列表。本實用新型的模擬電羅經的航向信號經模擬電羅經信號轉換單元進行A/D轉換，根據不同傳向比和信號類型(根據電羅經的類型選擇DIP開關的不同位FFO或0N)，采用不同算法將數據采樣并處理后，以波特率為4800b/s的NMEA-0183數據格式發(fā)送到單片機處理單元。本實用新型的使用方法如下:GPS的信號直接接入記錄儀的GPS接口。數字電羅經的航向信號也可直接連接記錄儀接口。如果為傳統(tǒng)電羅經，則根據電羅經的型號對記錄儀的DIPl和DIP2作一些選擇。DIPl選擇信號類型“同步”和“步進”;DIP2選擇傳向比。在通電使用之前，參照以下說明進行一些設置即可。
打開本機，在印刷電路板PCB下部可以看到一個撥動開關DIPl，右下角則有一個4位的DIP開關DIP2，見圖2所示。撥動開關即步進與同步轉換開關的設置:當使用同步羅經時，將轉換開關撥至“SYNC”位置；當使用步進羅經時，將轉換開關撥至“STEP”位置。4位DIP開關即同步羅經倍率轉換開關的設置:當同步羅經為360X時，開關如圖3所示；當同步羅經為180X時，開關如圖4所示；當同步羅經為90X時，開關如圖5所示；當同步羅經為45X時，開關如圖6所示；當同步羅經為36X時，開關如圖7所示。本實用新型的數字航向記錄儀的特點是:1、數字實時顯示航向和船位；2、以時間、航向及船位為數據表的形式上打印記錄航向數字，直觀簡捷；3、采用存儲打印方式，航向不變時，不打印輸出，從而節(jié)省紙張；4、由于取消了傳統(tǒng)航向記錄儀中許多機械部分，使用普通記錄紙且不用對時，因此操作維護更方便。
權利要求1.一種數字航向記錄儀，其特征在于，包括單片機、電羅經、定位模塊、顯示模塊和打印機模塊，所述單片機分別與定位模塊、電羅經、顯示模塊和打印機模塊相連；所述電羅經用于獲取船舶的航向信號；所述定位模塊用于獲取船舶的定位信號；所述單片機用于接收所述船舶的航向信號和定位信號，并對收到的信號進行處理；所述顯示模塊用于顯示所述單片機處理的結果；所述打印機模塊用于打印所述單片機處理的結果，并且只在航向數據發(fā)生變化時才打印。
2.根據權利要求1所述的數字航向記錄儀，其特征在于，所述電羅經為數字電羅經，并通過RS485/422接口與單片機相連。
3.根據權利要求1所述的數字航向記錄儀，其特征在于，所述電羅經為模擬電羅經，并通過模數轉換器與單片機相連。
4.根據權利要求1所述的數字航向記錄儀，其特征在于，所述定位模塊為GPS定位模塊。
5.根據權利要求1所述的數字航向記錄儀，其特征在于，所述顯示模塊為LCD顯示屏。
6.根據權利要求1所述的數字航向記錄儀，其特征在于，所述打印機模塊為微型打印 機。
專利摘要本實用新型涉及一種數字航向記錄儀，包括單片機、電羅經、定位模塊、顯示模塊和打印機模塊，所述單片機分別與定位模塊、電羅經、顯示模塊和打印機模塊相連；所述電羅經用于獲取船舶的航向信號；所述定位模塊用于獲取船舶的定位信號；所述單片機用于接收所述船舶的航向信號和定位信號，并對收到的信號進行處理；所述顯示模塊用于顯示所述單片機處理的結果；所述打印機模塊用于打印所述單片機處理的結果，并且只在航向數據發(fā)生變化時才打印。本實用新型能夠方便讀取航向，節(jié)省記錄紙。
文檔編號G07C5/08GK203133962SQ20132010054
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權日2013年3月5日
發(fā)明者范育軍 申請人:南通航運職業(yè)技術學院