基于单片机的船舶设备信号采集及处理系统

ByGrith4

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
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
! e8 P& t3 L0 \+ ]. _据。它具有电路结构简单、可靠性好、使用方便等优点。
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
提高，船载仪表系统也由过去的机械仪表向电.
8 M3 m, D1 Y  X* b5 U% D0 L子式仪表(EFIS)发展。但现在还在使用期的早
' O4 K1 C, T2 ^% }5 k% F) G' ^) Y9 |期建造的船舶大部分是采用模拟信号设备;有
4 a2 c$ h6 e3 T! K6 T些设备虽然采用了数字信号,但也没有统一的.
标准。为提高这些早期船舶的自动化程度,需
: x0 z5 l( T: O5 ?6 `6 m+ L( F要解决模拟信号数字化以及信号标准统--的问
. @* S" B' I3 G& P% \题。国内开发了ZSZ系列自整角机/数字转换
* d! K8 G/ b3 D  i2 a/ Z- w! F% F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
' m8 H" J+ P& R3 ]1 S) n9 D伺服回路,输出与TTL电平兼容的并行二进制
码,与美国AD公司的ADC1700系列转换器完
* b9 `' q  s( t5 a9 G6 S0 n5 s! A全兼容。
, Q9 [/ ?  b. P. \5 [8 a+ z9 l但是,这些接口只能采集转换一路信号或- -
. V, Z, A/ R4 g. Y$ p- e0 V) }( a$ F
" d( C  g- D, E! H' Y* V种信号,并且输出信号的通讯格式不是标准的
1 b2 `$ E- u: g2 ^6 N- INMEA-0183格式信号(即ASCI码)。据此,笔
5 B/ W5 A6 F; ~4 b4 W( X者选择船舶上应用比较广泛、比较重要的步进电
机信号和自整角机信号作为对象，以AT89C51
2 }8 t% I' P  D$ u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。
3 ?# I3 q1 K, e3 \图1硬件原理框图
8 z2 f2 @0 G# f, p' _+ U) v由自整角机信号和步进信号的前置电路、8
2 G9 M4 V8 Q  E8 T' A& l路采样和保持器、多路转换开关、12位AD574逐
6 s, \# V6 \! S' g2 ], |3 q, b9 z
1 M6 d% t2 y/ _4 k

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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