船用磁羅經數(shù)字轉換器的設計.pdf

1、本文對船用磁羅經數(shù)字轉換器的設計進行了探討。磁羅經在航船上的應用已有很久的歷史,相對于現(xiàn)代的電羅經而言,具有價格便宜、性能穩(wěn)定、經久耐用、不需電源等優(yōu)點,因此在一些中小型漁貨船上被廣泛使用。但由于磁羅經安裝在固定的地方,航行時查看需走近觀察磁針的指示角,使用較為不便,并且由于眼睛視角的關系,讀數(shù)誤差也具有不確定性。為了解決這個問題,本文通過設計一個磁羅經數(shù)字轉換器,將其安裝在磁羅經刻度盤的上表面中心位置,通過轉換器內部兩個相互垂直的磁信

2、號感應器,將磁羅經磁針的磁場強度轉化為兩個相互垂直方向的電壓量,再經過電壓信號放大及模數(shù)轉換,得到兩個與船位(縱向與橫向)方向相關的磁場強度數(shù)字量,通過計算這兩個磁場強度的反正切程序就可以算出船艏與地球磁北方向的角度,可以用數(shù)字量的方式直接進行顯示或送到雷達、電子海圖等設備進行航行信息的集中顯示,從而提高了磁羅經讀數(shù)的準確性與使用的方便性。磁羅經數(shù)字轉換器的主要電路模塊由磁阻傳感器、微處理器、LED顯示器、數(shù)據(jù)通訊接口、穩(wěn)壓電源五部分組

3、成。其中傳感器采用意法半導體公司的傳感器芯片LSM303DLH,它集磁場與重力加速度檢測于一體,具有同時輸出三軸磁場強度和三軸重力加速度數(shù)據(jù)的功能?？紤]在線裝載程序調試的要求,微處理器選用宏晶公司的32腳方形貼片STC12LE5608AD單片機,該單片機內部自帶10位的高速模數(shù)轉換器,運算速度可達每秒10萬次。三位LED紅色數(shù)碼管顯示器的作用是直接顯示磁北角度的整數(shù)值。帶小數(shù)位的磁北角數(shù)據(jù)由單片機串口輸出,而且語句格式符合 IEC611