一種水文纜道測驗系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)

　　1.3 其他電路部分

　　P1口的輸入功能是從控制面板讀入操作命令和初始化數(shù)值，輸出功能是輸出控制信號。一是控制行程電動機正、反轉(zhuǎn)和停機，使鉛魚按測驗要求進行垂直和水平運動；二是在水深測量過程中控制繼電器J1、J2的閉合與斷開獲取水面水底信號。顯示打印電路部分用6個LED管顯示和微型打印機進行簡單打印。用 P3.1串口與PC機相連可以進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存和進一步處理，顯示和打印。

　　2 系統(tǒng)軟件流程圖

　　本系統(tǒng)的軟件約占7 kB,系統(tǒng)程序流程圖如圖5所示。

　　程序分為系統(tǒng)管理、運算處理、測驗控制3大模塊。系統(tǒng)管理模塊包括：初始化、系統(tǒng)監(jiān)控、操作切換、緊急處理等程序。運算處理模塊包括：數(shù)據(jù)運算、誤差修正、顯示打印等程序。測驗控制模塊是由包括：測垂線到起始點距離、測垂線水深、測垂線流速、測垂線水位、接口數(shù)據(jù)采集等諸多子程序組成。

　　為了盡量減少測量誤差保證測量精度嚴格符合水文規(guī)范要求，在測垂線水深子程序中采用了二次入水操作，程序流程如圖6所示。

　　實際水深測量中由于鉛魚的運動會引起纜索的起伏跳動而造成測量誤差，我們在程序中設(shè)定的操作是：當鉛魚入水后暫停在水面10 s不進行水深計數(shù)，待其穩(wěn)定后升出水面20 cm,再第二次進入水面。鉛魚第二次到達水面后啟動水深計數(shù)暫停下降，測量水面偏角θA,鉛魚繼續(xù)下降直到河底停止水深計數(shù)，測量水底偏角θB.最后根據(jù)干繩長度（纜索到水面的高度）、濕繩長度（水深初值）、θA,θB計算出實際的該條垂線水深值。

　　3 結(jié) 語

　　ATMEL89單片機水文纜道測驗系統(tǒng)具有較強的兼容性，適合中、小河道的自動或半自動測驗，操作方便性能穩(wěn)定，測驗精度達到部頒《規(guī)范》要求，有效地減少了操作者的勞動強度和工作時間。