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一种新型温盐深传感器的数据采集与应用

时间:05-23 来源:互联网 点击:

程应用中设计了一个数据格式转换电路板,电路的结构如图2所示。



图2 SBE 37-SI MicroCAT数据格式转换电路板的设计
在图2中,通信控制单片机一方面负责接收数据,将接收到表达海水的状态参数的ASCII字符转换成数字类型,对该数字类型进行判断正负,把相应的空格置换成零,再转换为ASCII字符类型,添加上起始符$以及每个数据的头字母(即T、C、P、D、S、V、R),算出$以后所有字符的代码和,然后将代码和标志及代码和、回车符、换行符加上,最后通过RS232输出到综导显控台。另一方面,接收来自综导显控台的命令,然后发送给SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器,对传感器的响应完完全全地返回给综导显控台。因此综导显控台可以随时改变温盐深传感器的输出数据、数据输出的间隔时间以及他的状态,又可以接收到通用格式的数据。

本实例的硬件使用的是常用可靠的AT89C51单片机,AT89C51单片机是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

由于程序设计相对简单,为了提高开发效率,不采用高级语言编写程序,而是直接选择汇编语言编写程序。在可靠性需求高的环境,串口RS232的编程只使用发送、接收和地线等三个信号线,这样可以确保数据可以在任何时候都可以发送和接收,提高可靠性。

如图3所示的电路,是设计完成并在实际中使用的SBE 37-SI MicroCAT数据格式转换电路。电路设计精巧,面积小,安装方便,信号线拔插易用。

SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器在空气中测量直接出来的数据格式(如果数据为负则多加一位):

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]

接口电路接收传感器(有三个负值)来的数据接口所输出的数据(将空格置换为零):

$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]

图3 SBE 37-SI MicroCAT格式转换电路板
4 结束语

本文作者创新点:SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器的性能、体积、质量和可靠性都能满足潜水器中综导显控台系统的设计要求,能精确测量潜水器所需海水的温度、电导率、压力、深度、盐度、声速、密度等状态参数。由于其输出的数据格式与导航设备的常用格式不同,无法直接相接,因此必须在其接口上另接一个数据格式转换电路,才可以得到常规的数据输出格式,以便更快地开发出通信与数据采集软件,通过人机界面完成对数据采集系统的控制与通信。本文介绍的实例系统的软硬件的实现方法比较简单,可靠性高,具有广泛的实用性。

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