一種水文纜道測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)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(hào)。一是控制行程電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)和停機(jī)，使鉛魚按測(cè)驗(yàn)要求進(jìn)行垂直和水平運(yùn)動(dòng)；二是在水深測(cè)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(hào)。顯示打印電路部分用6個(gè)LED管顯示和微型打印機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單打印。用 P3.1串口與PC機(jī)相連可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存和進(jìn)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(yùn)算處理、測(cè)驗(yàn)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(yùn)算處理模塊包括：數(shù)據(jù)運(yùn)算、誤差修正、顯示打印等程序。測(cè)驗(yàn)控制模塊是由包括：測(cè)垂線到起始點(diǎn)距離、測(cè)垂線水深、測(cè)垂線流速、測(cè)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(cè)量誤差保證測(cè)量精度嚴(yán)格符合水文規(guī)范要求，在測(cè)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(shí)際水深測(cè)量中由于鉛魚的運(yùn)動(dòng)會(huì)引起纜索的起伏跳動(dòng)而造成測(cè)量誤差，我們?cè)诔绦蛑性O(shè)定的操作是：當(dāng)鉛魚入水后暫停在水面10 s不進(jìn)行水深計(jì)數(shù)，待其穩(wěn)定后升出水面20 cm,再第二次進(jìn)入水面。鉛魚第二次到達(dá)水面后啟動(dòng)水深計(jì)數(shù)暫停下降，測(cè)量水面偏角θA,鉛魚繼續(xù)下降直到河底停止水深計(jì)數(shù)，測(cè)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(jì)算出實(shí)際的該條垂線水深值。

　　3 結(jié) 語

　　ATMEL89單片機(jī)水文纜道測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的兼容性，適合中、小河道的自動(dòng)或半自動(dòng)測(cè)驗(yàn)，操作方便性能穩(wěn)定，測(cè)驗(yàn)精度達(dá)到部頒《規(guī)范》要求，有效地減少了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作時(shí)間。