基于单片机的船舶设备信号采集及处理系统

ByGrith4

% Q+ i' Q3 }: T! e" w4 V摘要:为提高船舶的自动化程度,适应现代船舶设备发展的要求，以单片机ATA9C52为核心器件设计
! ]/ [' k4 H$ ~. {2 {9 X船舶设备信号的采集及处理系统。本系统可采集多种信号,经单片机处理，输出符合NMEA-0183标准的数
  b: X5 b& y0 H5 D1 e: T据。它具有电路结构简单、可靠性好、使用方便等优点。
! R* B* c( {2 s; Y2 b1 V关键词:单片机;自整角机;步进电机;信号转换
随着计算机技术的发展、船舶自动化程度的
/ k/ ~2 H: W) S) H/ Z8 \; c3 j- U提高，船载仪表系统也由过去的机械仪表向电.
2 ]# f& `9 T) X+ }7 a6 o5 o子式仪表(EFIS)发展。但现在还在使用期的早
5 g5 M: e% W2 G' I/ `期建造的船舶大部分是采用模拟信号设备;有
2 [6 T9 \' u* m, ]' O% n+ z1 a2 R些设备虽然采用了数字信号,但也没有统一的.
- a5 {- {+ r# e7 B+ D* c8 X标准。为提高这些早期船舶的自动化程度,需
要解决模拟信号数字化以及信号标准统--的问
题。国内开发了ZSZ系列自整角机/数字转换
模块,ZSZ系列转换器是一种采用跟踪技术和模
块化结构的自整角机/数字转换器,它采用二阶
伺服回路,输出与TTL电平兼容的并行二进制
. e2 V; [/ b  }8 S* c; X码,与美国AD公司的ADC1700系列转换器完
' R- w) V! ^: U  z1 j全兼容。
% B7 A/ u; D' K% N但是,这些接口只能采集转换一路信号或- -
1 n% C# |5 M% h  J! s
% d8 g1 \9 P/ i5 v种信号,并且输出信号的通讯格式不是标准的
NMEA-0183格式信号(即ASCI码)。据此,笔
者选择船舶上应用比较广泛、比较重要的步进电
- L! ]9 `" g$ \" i3 N8 ?  ^: }机信号和自整角机信号作为对象，以AT89C51
单片机为核心芯片,设计--款采集和处理这两种
信号的多路转换接口。
1硬件设计
系统硬件原理框图见图1。
4 c' H# P- n$ y图1硬件原理框图
% l5 y9 T$ g" l, }* }* o$ h由自整角机信号和步进信号的前置电路、8
+ l! ]4 e6 T3 d6 Y  x路采样和保持器、多路转换开关、12位AD574逐



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为提高这些早期船舶的自动化程度,需要解决模拟信号数字化以及信号标准统一的问题