[发明专利]基于MCU的船舶横摇角测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种角度测量系统，特别涉及一种采用8051单片机的船舶横摇角测量系统。

背景技术

船舶横摇角测量系统是用于船舶减摇鳍系统的一种辅助装置，它可以分别测量船舶在减摇和不减摇时的横摇角并对其测得的数据进行分析以得出减摇鳍的减摇效果的各种指标。它广泛的应用于舰船的各种海试试验中，如静水中舰船的升摇和自由衰减振荡试验。波浪航行中的减摇和未减摇试验。过去使用的测试仪其主要结构是角度陀螺仪和大量的模拟电子器件，体积大，重量也重，不便于携带，实验数据都要进行人工处理，既繁琐又耗时，且带来很多不必要的误差，可靠性差。采用目前高速发展的、先进的单片机技术，用有限的一些芯片来取代大量的模拟线路，用软件替代了部分硬件组合单元，使仪器所需要完成的功能：数据采集、角度显示、数据传输等一条龙化，具有较高的精度，因仪器中使用的元件数大大减少，体积和重量都适宜于随身携带，故障率也大为降低，相对来说，可靠性就大大地提高了。

发明内容

本发明的目的是为船舶提供一种能够实现数据采集、角度显示、数据传输功能的船舶角度测量系统。

本发明的目的是这样实现的：

中央控制单元，选用8051单片机以实现主要控制功能。数据采集部分，间电压值转换为具体的角度信息，其主要器件为逐次比较式A/D转换器ADC0809芯片并设计了LED数据显示单元以完成对角度信息的显示。数据存储部分，设计中对8051单片机存储器进行了扩展，用于对角度信号存储以备用。数据传输部分，采用了RS—232接口用于将数据存入PC机，由PC机对其进行进一步处理。

当船舶横摇超过30度时船舶将处于危险状态中，一个报警系统当角度测量仪发现横摇角超过30度时将发出报警信号。报警信号将由蜂鸣器发出，采用7406驱动蜂鸣器，采用单音蜂鸣器PB2130。

程序有以下几部分组成：等待中断部分；数据采集部分；延时部分；数值转换部分；LED显示部分；数据存储部分；数据传输部分。其中关键的数据采集部分，启动ADC0809的工作过程是：先送通道好地址到ADDA.ADDB.ADDC,由ALE信号锁存通道号地址，然后让START有效，启动A/D转换，即执行一条“MOVXDPTR,A”指令产生/WR信号，使ALE.START有效，锁存通道号并启动A/D转换。A/D转换完毕，EOC端发出一正脉冲，申请中断。在中断服务程序中，“MOVA,DPTR”指令产生/RD信号，使OE端有效，打开输出锁存器三态门，8位数据便读到CPU中。

本发明的优点是：采用8051单片机，把微型计算机的主要部件都集成在一块心片上，使得数据传送距离大大缩短，可靠性更高，运行速度更块。由于属于芯片化的微型计算机，各功能部件在芯片中的布局和结构达最优化，抗干扰能力加强，工作相对稳定。

附图说明

图1为本发明的结构原理图；

图2为本发明的程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，图1为本发明的结构原理图。中央控制单元，选用8051单片机以实现主要控制功能。数据采集部分，间电压值转换为具体的角度信息，其主要器件为逐次比较式A/D转换器ADC0809芯片并设计了LED数据显示单元以完成对角度信息的显示。数据存储部分，设计中对8051单片机存储器进行了扩展，用于对角度信号存储以备用。数据传输部分，采用了RS—232接口用于将数据存入PC机，由PC机对其进行进一步处理。

当船舶横摇超过30度时船舶将处于危险状态中，一个报警系统当角度测量仪发现横摇角超过30度时将发出报警信号。报警信号将由蜂鸣器发出，采用7406驱动蜂鸣器，采用单音蜂鸣器PB2130。

结合图2，图2为本发明的程序流程图。程序有以下几部分组成：等待中断部分；数据采集部分；延时部分；数值转换部分；LED显示部分；数据存储部分；数据传输部分。其中关键的数据采集部分，启动ADC0809的工作过程是：先送通道好地址到ADDA.ADDB.ADDC,由ALE信号锁存通道号地址，然后让START有效，启动A/D转换，即执行一条“MOVXDPTR,A”指令产生/WR信号，使ALE.START有效，锁存通道号并启动A/D转换。A/D转换完毕，EOC端发出一正脉冲，申请中断。在中断服务程序中，“MOVA,DPTR”指令产生/RD信号，使OE端有效，打开输出锁存器三态门，8位数据便读到CPU中。