[發明專利]船搖傾角測量儀

有效

• 申請號: 201310286050.6
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103383254B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 黃國雄
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63698部隊
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;沈國安

技術領域

本發明涉及一種測量儀，尤其是涉及一種對傾斜角度進行測量的儀器，用于指示船舶橫搖、縱搖角度的測量裝置，涉及船舶自動化測量與控制領域。?

背景技術

船搖傾角測量儀主要應用于各種類型船舶的搖擺姿態角度測量，常規的船舶搖擺姿態角度的測量采用一種機械結構的傾斜儀實現，它的構造是由重力擺錘、轉動軸承、刻度盤組成，如圖1所示；傾斜儀的安裝校準要求在船舶處于水平狀態時進行，將傾斜儀垂直安裝固定于船舶艙壁上，并確保擺錘指針指向刻度盤上的零位；由于傾斜儀的刻度盤固定安裝在船舶艙壁上，當船舶發生傾斜時，刻度盤隨著船舶艙壁一起轉動，而擺錘在重力的作用下始終垂直指向水平面，擺錘指針指向的刻度即為船舶的傾斜角度。傾斜儀只能測量一個方向的傾斜角度，如果要測量船舶橫搖、縱搖兩個方向的傾斜角度，就要在橫搖、縱搖兩個方向分別安裝傾斜儀，有的傾斜儀還帶有最大值記錄指針，用于記錄最大傾角；這種機械結構的傾斜儀測量精度較差，安裝校準比較麻煩，測量數據的讀取采取人工讀取刻度盤的方式，在環境光線較暗的條件下取法讀取數據，由于測量數據只能靠人工讀取，存在較大的讀數誤差，且測量數據無法與計算機聯網來實現遠程數據傳輸。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種能夠同時對橫搖與縱搖進行測量，且測量精度高，能夠對測量數據進行遠程操作的船搖傾角測量儀。

本發明的目的是這樣實現的：?一種船搖傾角測量儀，所述測量儀包含有微控制器以及連接于微控制器上的測量電路、顯示電路和通訊電路。

本發明船搖傾角測量儀，所述微控制器的型號為ATMEGA48，所述顯示電路為數碼管動態顯示模塊，所述微控制器的PC0~PC5口分別經電阻后接入數碼管動態顯示模塊的輸入端，所述微控制器的PD3~PD5口分別驅動數碼管動態顯示模塊三個位選端口。

本發明船搖傾角測量儀，所述測量電路包含有三軸加速度計芯片，所述三軸加速度計芯片的型號為ADXL345，三軸加速度計芯片與微控制器通過SPI總線相連。

本發明船搖傾角測量儀，所述通訊電路采用MAX232串口通訊芯片，所述MAX232串口通訊芯片的9腳和10腳分別接入微控制器的30和31腳，所述MAX232串口通訊芯片的7腳和8腳分別接入串口接頭。

本發明船搖傾角測量儀，所述測量儀還包含有按鍵電路，所述按鍵電路包含有兩個按鈕，兩個按鈕的一端分別接入微控制器的12和13腳，另一端接地，且兩個按鈕上均并聯有電容。

本發明船搖傾角測量儀，所述測量儀還包含有電源電路，所述電源電路采用穩壓芯片構成。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明是一種基于三軸加速度計的數字顯示船搖傾角測量儀，它能夠準確測量、直觀顯示船搖傾角，具備遠程數據傳輸功能，解決了機械結構傾斜儀測量船搖存在的精度差、讀數不方便、數據無法遠程傳輸的問題。

附圖說明

圖1為常規的傾斜儀結構圖。

圖2為本發明船搖傾角測量儀才采用的三軸加速度計測量傾角示意圖。

圖3為本發明船搖傾角測量儀的微控制器及動態顯示電路圖。

圖4為本發明船搖傾角測量儀的三軸加速度計電路圖。

圖5為本發明船搖傾角測量儀的串口通信電路圖。

圖6為本發明船搖傾角測量儀的按鍵電路圖。

圖7為本發明船搖傾角測量儀的電源電路圖。

圖8為本發明船搖傾角測量儀的主程序流程圖。

圖9為本發明船搖傾角測量儀的外部輸入中斷流程圖。

圖10為本發明船搖傾角測量儀的定時器比較匹配中斷流程圖。

圖11為本發明船搖傾角測量儀的引腳電平中斷流程圖。

具體實施方式

參見圖3~11，本發明涉及的一種船搖傾角測量儀，所述測量儀包含有微控制器以及連接于微控制器上的測量電路、顯示電路和通訊電路；

參見圖3，所述微控制器的型號為ATMEGA48，所述顯示電路為數碼管動態顯示模塊，所述微控制器的PC0~PC5口分別經電阻后接入數碼管動態顯示模塊的輸入端，所述微控制器的PD3~PD5口分別驅動數碼管動態顯示模塊三個位選端口（具體的講，PD3~PD5分別通過對三極管Q1~Q3的控制實現對數碼管動態顯示模塊的位選操作，本領域技術人員在本發明構思的啟示下，通過其他方式進行的位選操作均在本專利的保護范圍之內）；