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一種新型溫鹽深傳感器數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用

作者: 時間:2011-05-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

3 實際應(yīng)用舉例
  由于SBE 37-SI MicroCAT溫鹽深所提供的RS232數(shù)據(jù)格式與常用的導航設(shè)備數(shù)據(jù)格式不同,不能直接與潛水器綜合導航顯示控制臺系統(tǒng)現(xiàn)連接進行數(shù)據(jù)交換。為了方便通信,本文作者在實際的工程應(yīng)用中設(shè)計了一個數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路板,電路的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/194948.htm

圖2 SBE 37-SI MicroCAT數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路板的設(shè)計
  在圖2中,通信控制單片機一方面負責接收數(shù)據(jù),將接收到表達海水的狀態(tài)參數(shù)的ASCII字符轉(zhuǎn)換成數(shù)字類型,對該數(shù)字類型進行判斷正負,把相應(yīng)的空格置換成零,再轉(zhuǎn)換為ASCII字符類型,添加上起始符$以及每個數(shù)據(jù)的頭字母(即T、C、P、D、S、V、R),算出$以后所有字符的代碼和,然后將代碼和標志及代碼和、回車符、換行符加上,最后通過RS232輸出到綜導顯控臺。另一方面,接收來自綜導顯控臺的命令,然后發(fā)送給SBE 37- SI MicroCAT溫鹽深,對的響應(yīng)完完全全地返回給綜導顯控臺。因此綜導顯控臺可以隨時改變溫鹽深傳感器的輸出數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)輸出的間隔時間以及他的狀態(tài),又可以接收到通用格式的數(shù)據(jù)。
  本實例的硬件使用的是常用可靠的AT89C51單片機,AT89C51單片機是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓,高性能CMOS8位微處理器。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。
  由于程序設(shè)計相對簡單,為了提高開發(fā)效率,不采用高級語言編寫程序,而是直接選擇匯編語言編寫程序。在可靠性需求高的環(huán)境,串口RS232的編程只使用發(fā)送、接收和地線等三個信號線,這樣可以確保數(shù)據(jù)可以在任何時候都可以發(fā)送和接收,提高可靠性。
  如圖3所示的電路,是設(shè)計完成并在實際中使用的SBE 37-SI MicroCAT數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路。電路設(shè)計精巧,面積小,安裝方便,信號線拔插易用。
  SBE 37-SI MicroCAT溫鹽深傳感器在空氣中測量直接出來的數(shù)據(jù)格式(如果數(shù)據(jù)為負則多加一位):
  xxx.xxxx,xx.xxxxx,xxxx.xxx,xxxx.xxx,xxxx.xxxx,xxxxx.xxx,xxx.xxxx[CR][LF]
  24.7798, 0.00068, -0.310, -0.307, 0.0130, 1496.123, -2.8873[CR][LF]
  接口電路接收傳感器(有三個負值)來的數(shù)據(jù)接口所輸出的數(shù)據(jù)(將空格置換為零):
  $Txxx.xxxx,Cxx.xxxxx,Pxxxx.xxx,Dxxxx.xxx,Sxxxx.xxxx,Vxxxxx.xxx,Rxxx.xxxx*cc[CR][LF]
  $T024.7798,C00.00068,P-0000.310,D-0000.307,S0000.0130,V01496.123,R-002.8873*66[CR][LF]

4 結(jié)束語
  SBE 37-SI MicroCAT溫鹽深傳感器的性能、體積、質(zhì)量和可靠性都能滿足潛水器中綜導顯控臺系統(tǒng)的設(shè)計要求,能精確測量潛水器所需海水的溫度、電導率、壓力、深度、鹽度、聲速、密度等狀態(tài)參數(shù)。由于其輸出的數(shù)據(jù)格式與導航設(shè)備的常用格式不同,無法直接相接,因此必須在其接口上另接一個數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路,才可以得到常規(guī)的數(shù)據(jù)輸出格式,以便更快地開發(fā)出通信與軟件,通過人機界面完成對系統(tǒng)的控制與通信。本文介紹的實例系統(tǒng)的軟硬件的實現(xiàn)方法比較簡單,可靠性高,具有廣泛的實用性。


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