一種新型溫鹽深傳感器數據采集與應用
3 實際應用舉例
由于SBE 37-SI MicroCAT溫鹽深傳感器所提供的RS232數據格式與常用的導航設備數據格式不同,不能直接與潛水器綜合導航顯示控制臺系統現連接進行數據交換。為了方便通信,本文作者在實際的工程應用中設計了一個數據格式轉換電路板,電路的結構如圖2所示。本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/194948.htm

圖2 SBE 37-SI MicroCAT數據格式轉換電路板的設計
在圖2中,通信控制單片機一方面負責接收數據,將接收到表達海水的狀態參數的ASCII字符轉換成數字類型,對該數字類型進行判斷正負,把相應的空格置換成零,再轉換為ASCII字符類型,添加上起始符$以及每個數據的頭字母(即T、C、P、D、S、V、R),算出$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,然后發送給SBE 37- SI MicroCAT溫鹽深傳感器,對傳感器的響應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據、數據輸出的間隔時間以及他的狀態,又可以接收到通用格式的數據。
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制造,與工業標準的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提供了一種靈活性高且價廉的方案。
由于程序設計相對簡單,為了提高開發效率,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境,串口RS232的編程只使用發送、接收和地線等三個信號線,這樣可以確保數據可以在任何時候都可以發送和接收,提高可靠性。
如圖3所示的電路,是設計完成并在實際中使用的SBE 37-SI MicroCAT數據格式轉換電路。電路設計精巧,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據格式(如果數據為負則多加一位):
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)來的數據接口所輸出的數據(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 結束語
SBE 37-SI MicroCAT溫鹽深傳感器的性能、體積、質量和可靠性都能滿足潛水器中綜導顯控臺系統的設計要求,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、密度等狀態參數。由于其輸出的數據格式與導航設備的常用格式不同,無法直接相接,因此必須在其接口上另接一個數據格式轉換電路,才可以得到常規的數據輸出格式,以便更快地開發出通信與數據采集軟件,通過人機界面完成對數據采集系統的控制與通信。本文介紹的實例系統的軟硬件的實現方法比較簡單,可靠性高,具有廣泛的實用性。













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