一種新型溫鹽深傳感器數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用

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溫鹽深傳感器，對傳感器的響應(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)出通信與數(shù)據(jù)采集軟件，通過人機界面完成對數(shù)據(jù)采集系統(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。