1.1 技术性能
(1)测速范围:-10节~+40节(量程更改可由程序设定);(2)航速精度(测速场精度):±0.20节;(3)航速发送形式:RS-485;(4)单次航程范围:0~9999.99海里;(5)累计航程范围:0~999999海里;(6)工作时间累计范围:0~99999小时;(7)航程解算精度:±0.1%(负速度不计航程)。
1.2 主仪器工作原理
主仪器是一个以MCS-51单片微计算机为核心的专用微机系统,如图2所示。它包括:直流电源装置,键盘输入与显示装置,及由CPU、EPROM、EEPROM及专用接口电路组成的单片机装置。主仪器是计程仪的核心部分,其面板上装有各种操作按钮,用以控制整个仪器的运行,完成测速校正操作。
主仪器采用中断方式实现双传感器的数据采集控制,其中定时器周期性地产生中断信号申请中断,中断服务程序接收电磁传感器和压差传感器输出的电信号,然后A/D转换装置和I/F转换器将它转换成数字量后送至微机系统;按一定的计算公式进行数椐处理,并按调整后的曲线进行修正,以得到船舶的速度,再根据时间间隔的大小进行数值积分来求得航程。计算机将求得的航速信息以适当的形式通过各相应的接口电路送到各用户和分显示器,完成航速航程的显示。计算机系统中的EEPROM可以永久性地保存诸如累计航程、累计工作时间、速度调整参数等结果。
1.3 主要芯片及其系统功能简介
本系统中主要采用了AT89C55、ICL7109和AD652等芯片,简介如下:
1.3.1 AT89C55
AT89C55芯片是由ATMEL公司推出的51系列8位单片机。片内主要有20KFlash存储器、256字节片内RAM,4个8位的双向可寻址I/O口,1个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行接口、3个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构,以及一个片内振荡器和时钟电路。本系统中利用了AT89C55丰富的20K闪存资源永久保存测量中累计航程、累计工作时间等关键结果,并利用了其定时器计数器及中断嵌套结构实现双传感器的数据采集。