基于mcu的船舶橫搖角測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種角度測(cè)量系統(tǒng)，特別涉及一種采用8051單片機(jī)的船舶橫搖角測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶橫搖角測(cè)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(cè)量船舶在減搖和不減搖時(shí)的橫搖角并對(duì)其測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)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(yàn)中，如靜水中艦船的升搖和自由衰減振蕩試驗(yàn)。波浪航行中的減搖和未減搖試驗(yàn)。過去使用的測(cè)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都要進(jìn)行人工處理，既繁瑣又耗時(shí)，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(jìn)的單片機(jī)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(duì)來說，可靠性就大大地提聞了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]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)傳輸功能的船舶角度測(cè)量系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
中央控制單元，選用8051單片機(jī)以實(shí)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(jì)了 LED數(shù)據(jù)顯示單元以完成對(duì)角度信息的顯示。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分，設(shè)計(jì)中對(duì)8051單片機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)行了擴(kuò)展，用于對(duì)角度信號(hào)存儲(chǔ)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(jī)，由PC機(jī)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0005]當(dāng)船舶橫搖超過30度時(shí)船舶將處于危險(xiǎn)狀態(tài)中，一個(gè)報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)角度測(cè)量儀發(fā)現(xiàn)橫搖角超過30度時(shí)將發(fā)出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)將由蜂鳴器發(fā)出，采用7406驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，采用單音蜂鳴器PB2130。
[0006]程序有以下幾部分組成:等待中斷部分；數(shù)據(jù)采集部分；延時(shí)部分；數(shù)值轉(zhuǎn)換部分；LED顯示部分；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(dòng)ADC0809的工作過程是:先送通道好地址到ADDA.ADDB.ADDC,由ALE信號(hào)鎖存通道號(hào)地址，然后讓START有效，啟動(dòng)A\D轉(zhuǎn)換，即執(zhí)行一條“MOVX iDPTR, A”指令產(chǎn)生/WR信號(hào)，使ALE.START有效，鎖存通道號(hào)并啟動(dòng)A\D轉(zhuǎn)換。A\D轉(zhuǎn)換完畢，EOC端發(fā)出一正脈沖，申請(qǐng)中斷。在中斷服務(wù)程序中，“MOV A, iDPTR"指令產(chǎn)生/RD信號(hào)，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。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:采用8051單片機(jī)，把微型計(jì)算機(jī)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(yùn)行速度更塊。由于屬于芯片化的微型計(jì)算機(jī)，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(qiáng)，工作相對(duì)穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0008]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(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
結(jié)合圖1，圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。中央控制單元，選用8051單片機(jī)以實(shí)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(jì)了 LED數(shù)據(jù)顯示單元以完成對(duì)角度信息的顯示。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分，設(shè)計(jì)中對(duì)8051單片機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)行了擴(kuò)展，用于對(duì)角度信號(hào)存儲(chǔ)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(jī)，由PC機(jī)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0010]當(dāng)船舶橫搖超過30度時(shí)船舶將處于危險(xiǎn)狀態(tài)中，一個(gè)報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)角度測(cè)量儀發(fā)現(xiàn)橫搖角超過30度時(shí)將發(fā)出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)將由蜂鳴器發(fā)出，采用7406驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，采用單音蜂鳴器PB2130。
[0011]結(jié)合圖2，圖2為本發(fā)明的程序流程圖。程序有以下幾部分組成:等待中斷部分；數(shù)據(jù)采集部分；延時(shí)部分；數(shù)值轉(zhuǎn)換部分；LED顯示部分；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(dòng)ADC0809的工作過程是:先送通道好地址到ADDA.ADDB.ADDC,由ALE信號(hào)鎖存通道號(hào)地址，然后讓START有效，啟動(dòng)A\D轉(zhuǎn)換，即執(zhí)行一條“MOVX iDPTR,A”指令產(chǎn)生/WR信號(hào)，使ALE.START有效，鎖存通道號(hào)并啟動(dòng)A\D轉(zhuǎn)換。A\D轉(zhuǎn)換完畢，EOC端發(fā)出一正脈沖，申請(qǐng)中斷。在中斷服務(wù)程序中，“MOV A，ODPTR”指令產(chǎn)生/RD信號(hào)，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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于MCU的船舶橫搖角測(cè)量系統(tǒng)，其特征是中央控制單元，選用8051單片機(jī)以實(shí)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(jì)了 LED數(shù)據(jù)顯示單元以完成對(duì)角度信息的顯示；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分，設(shè)計(jì)中對(duì)8051單片機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)行了擴(kuò)展，用于對(duì)角度信號(hào)存儲(chǔ)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(jī)，由PC機(jī)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步處理； 當(dāng)船舶橫搖超過30度時(shí)船舶將處于危險(xiǎn)狀態(tài)中，一個(gè)報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)角度測(cè)量儀發(fā)現(xiàn)橫搖角超過30度時(shí)將發(fā)出報(bào)警信號(hào)；報(bào)警信號(hào)將由蜂鳴器發(fā)出，采用7406驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，采用單音蜂鳴器PB2130。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MCU的船舶橫搖角測(cè)量系統(tǒng)，其特征是:程序有以下幾部分組成:等待中斷部分；數(shù)據(jù)采集部分；延時(shí)部分；數(shù)值轉(zhuǎn)換部分；LED顯示部分；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(dòng)ADC0809的工作過程是:先送通道好地址到ADDA.ADDB.ADDC,由ALE信號(hào)鎖存通道號(hào)地址，然后讓START有效，啟動(dòng)A\D轉(zhuǎn)換，即執(zhí)行一條“MOVX iDPTR, A”指令產(chǎn)生/WR信號(hào)，使ALE.START有效，鎖存通道號(hào)并啟動(dòng)A\D轉(zhuǎn)換；A\D轉(zhuǎn)換完畢，EOC端發(fā)出一正脈沖，申請(qǐng)中斷；在中斷服務(wù)程序中，“MOV A, iDPTR”指令產(chǎn)生/RD信號(hào)，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。
【專利摘要】本發(fā)明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)傳輸功能的船舶角度測(cè)量系統(tǒng)。中央控制單元，選用8051單片機(jī)以實(shí)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(jì)了LED數(shù)據(jù)顯示單元以完成對(duì)角度信息的顯示。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分，設(shè)計(jì)中對(duì)8051單片機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)行了擴(kuò)展，用于對(duì)角度信號(hào)存儲(chǔ)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(jī)，由PC機(jī)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步處理。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號(hào)】CN105652736
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】李冰
【申請(qǐng)人】哈爾濱米米米業(yè)科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2014年12月5日