于PC104与C8051F120的水下机器人环境监测系统设计

据进行正负的判别;最后使能温湿度传感器，进行温湿度传感器数据的采集并赋予数据包结束符。图5是定时器中断流程图。

定时器中断程序如下。

3.4 串口通信模块

串口通信模块主要是负责和工控机进行通信，当PC104需要传感器数据的时候，单片机就通过串口把数据发给PC104，PC104在把信息发送给岸上的微型计算机，供用户进行显示。图6是串口中断程序流程图。

串口中断程序如下。

4 视频图像的采集和传输

H264采用“回归基本”的简洁设计，不用众多的选项，获得比MPEG-4好得多的压缩性能;H.264加强了对各种信道的适应能力，采用“网络友好”的结构和语法，有利于对误传和丢包的处理;H.264应用目标范围较宽，可以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求。

RTP是一种网络传输协议，RTP协议不要求底层网络提供可靠的数据传输服务，它自身也不对报文丢失、重复和次序颠倒等差错进行处理。应用程序可以通过检测RTP报文固定头中的次序号发现传输过程中的差错。RTP具有较好的实时性，对于低带宽实时性要求高的场合很实用。

图7是视频结构图。PC104和微型计算机之间采用的是C/S模式。模拟摄像头的信号通过视频采集卡送入到PC104中，PC104通过H264压缩后，然后通过RTP传输给微型计算机，微型计算机接受到视频数据后进行解压显示。

5 实验应用

该系统用于水下机器人周围环境的测试。在进行测试时，通过按操作员控制器上面的相应按钮来实现相应的功能。当点击视频采集按钮时，视频图像数据会显示;当点击传感器数据采集按钮时，传感器数据会显示。测试界面如图8所示，图中的视频图像是水下桥墩的墙壁。当发现数据不对时，需要修改相应的电路或者程序。通过实际应用发现，该测试系统测试结果准确并且稳定可靠。

6 结论

经过试验测试得知，对于水下机器人舱体和舱内的基本环境监测问题，如水下机器人的姿态、舱内的温湿度、下潜深度和水下景象，传感器数据和视频数据都能够实时地采集，PC104与微型计算机之间的通信能够准确无误地传输，对于水下机器人周围环境的监测起到了实时监控的效果，为将来水下机器人的自主导航提供了有利的条件。