[实用新型]数字式舰船舵角表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数字式舰船舵角表，属于航海设备技术领域。

背景技术

近年来，随着造船业的发展，航海设备制造领域亟待发展。传统的舵角发送及接收显示设备都是采用笨重落后的交流或直流自整角机，指针式模拟显示，读数不直接且容易产生误差，而且当其它设备(如自动操舵仪等数字设备)需要接入此信号时，需要再进行数字化处理，极不方便且精度较低，影响了系统的整体控制性能。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种稳定性好、读数直接准确的数字式舰船舵角表。

本实用新型的数字式舰船舵角表采用以下技术方案：

数字式舵角表包括I/V变换模块、信号调理电路、通讯模块、信号选择开关、单片机、电源模块、显示驱动电路、显示模块、标定按键和调光按键，I/V变换模块的输出端和信号调理电路的输出端均连接到信号选择开关上，信号选择开关的输出端连到单片机的A/D转换引脚上，通讯模块连接到单片机的串行口引脚上，显示模块通过显示驱动电路与单片机连接，标定按键和调光按键分别与单片机的一个I/0接口相连，信号调理电路、单片机、通讯模块、显示模块均与电源模块电连接。

本实用新型实现了舰船舵角表的数字化，能够进行数字化处理，设计合理、实用方便，稳定性好、读数直接准确。

附图说明

图1是本实用新型数字式舵角表的结构原理示意框图。

图2是舵角运算及显示流程图。

图3是本实用新型数字式舵角表的电气原理图。

图中：1、电流输入信号，2、电压输入信号，3、数字输入信号，4、I/V变换模块，5、信号调理电路，6、通讯模块，7、信号选择开关，8、单片机，9、显示驱动电路，10、光柱，11、LED数码管，12、标定按键，13、调光按键，14、电源模块。

具体实施方式

如图1所示，为适应现场不同性质和种类的舵角信号，本实用新型的数字式舵角表的信号输入接口设计有电流、电压及数字信号输入三种接口电路，对电流输入信号1需要I/V变换模块4，对电压输入信号2需要信号调理电路5，对应数字输入信号3需要通讯模块6。另外还包括信号选择开关7、单片机8、电源模块14、显示驱动电路9、显示模块、标定按键12、调光按键13等部分，显示模块有光柱显示10和LED显示11。电流输入信号1与I/V变换模块4相连，I/V变换模块4的输出端连接到信号选择开关7上。电压输入信号2与信号调理电路5相连，调理电路5的输出也连到信号选择开关7上，根据现场信号的来源不同，通过信号选择开关7把电流输入或电压输入处理后的电压信号输出连到单片机(MCU)8的A/D转换引脚上。数字输入信号3通过通讯模块6连到单片机(MCU)6的串行口引脚上，单片机获得的舵角数字信息通过显示驱动电路9连接到光柱10和LED数码管11上。标定按键12和调光按键13分别与单片机8的一个I/O口相连。电源模块14是将船上不标准的+24V(变化范围18V~40V)直流电源转变成系统需要的稳定电源，供信号调理电路5、单片机8、通讯模块6、显示驱动电路9等各模块使用。单片机(MCU)6采用ATMEL公司生产的微功耗高性能八位RISC结构单片机ATmega48，TQFP32紧凑型封装，内有4KB的Flash程序存储器、256B的EEPROM和512B的静态存储器。支持ISP串行下载方式，有可编程代码保护。ATmega48负责数据采集，标定和数据通讯，同时还要当作存储器存储一些需要掉电保存的信息。

图3给出了本实用新型数字式舵角表的电气原理图。

本实用新型数字式舵角表的工作过程为：如果舵角表的输入信号是电流信号，它首先要经过I/V变换模块4，把电流信号变换成电压信号；如果舵角表的输入信号是电压信号，需经过调理电路5对信号进行调理，通过选择开关7使当前输入信号与单片机8的A/D转换引脚接通，然后由单片机8控制对舵角信号进行数字采集，采集到的数字量经过单片机8的线性变换，变换成舵角值，通过显示驱动电路输出到显示器件。

当舵角表的输入信号为电流或电压时，在系统刚开始工作或或工作过一段时间出现角度偏差时，需要对其进行标定，具体方法如下：

控制舵机运动，当舵叶到达中间位置(0°)时，按下标定键，单片机将此时的A/D转换结果存入内部E²PROM中；然后控制舵叶分别转到左30°和右30°位置时，按标定键将相应A/D转换结果也存入内部E²PROM中，标定完成。