单片机技术在声学指令发射接收机中的应用

中文摘要:

  本文结合声学指令发射接收机的研制工作, 介绍了其控制核心—单片机及其外围电路的开发 设计及软件编程。

英文摘要：

  In the study of developing a transmitter-receiver of underw ater acoustic comm and, single-board processor was applied. Th is paper introduces the designing process of the processor and it srelated circuit, and discusses the details of software programming.

1　引言
     在海洋潜标系统中, 声学应答释放器作为其关键部件, 起着极其重要的作用。水下声学 应答释放器通过接收船载声学指令发射接收机发出的遥控释放指令工作, 与重力锚脱开, 潜 标系统才能浮出水面, 进而回收。所以声学指令发射接收机对释放器的遥控、遥测, 对于潜 标系统的成功回收是非常重要的。 随着单片机技术在科研领域的广泛应用, 单片机作为声学指令发射接收机智能化控制的 核心, 可以简化声学指令发射接收机设计, 提高工作可靠性, 同时, 使用更加灵活方便, 各 项功能提高。
2　硬件组成及工作原理
     声学指令发射接收机单片机控制系统主要由CPU、LCD 显示器、可编程带通数字滤波 器、应答信号ADC 采样电路、数字频率合成器及键盘等组成。系统组成框图如图1 所示:
211　CPU 电路
     声学指令发射接收机单片机控制系统的CPU 采用89C51 单片机芯片作为整个系统的控 制核心, 89C51 为8 位低功耗的微处理器, 利用其内部自带的4KEEPROM 作为程序存储器, 通过其I/O 口控制数字频率合成器形成发射指令编码, 数字滤波器及A /D 数据采集器, 接收 应答信号进行测距计算、应答脉冲计数, 然后输出到LCD 显示屏显示, 并利用键盘进行参数 设置和操作控制。
311　显示及参数设置子程序
     主要是对MDL (S) 161615 LCD 液晶显示器进行初始化和显示方式设置, 并将声学指令 发射接收机的有关工作参数及相关测量数据进行显示, 在收到应答信号后进行声光显示等。 进行参数设置时, 程序首先只显示需要修改的参数项, 其它参数项则不显示, 并设立该 参数项的标志位, 然后, 根据键盘的数据, 增加或减少内部RAM 中, 由标志位指明的特定参 数寄存器存储的参数值, 并可利用换项键从左向右逐项进行修改, 换项时改变显示的修改项, 并修改标志位。
4　结束语
     通过海上试验证明, 以89C51 芯片为核心的单片机控制系统完全能够满足声学指令发射 接收机的使用要求, 同时, 具有电路简单, 结构紧凑, 可靠性高, 使用灵活等特点。今后, 还需要进一步开展编码纠错容错技术研究, 发展多功能、智能化的声学指令发射接收机。