一种新型温盐深传感器的数据采集与应用

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。