应用研究
基于USB主机的船舶航向数据实时记录系统
张寿春
(上海海事大学信息工程学院上海201306)
摘要：介绍了一种对罗经输出航向进行动态转换和实时跟踪的实现方法。完成了基于U盘的船舶航向转换、记录和显示装置。整个系统能实时、动态地显示航向信息并长时润地记录航向数据，为舰船的监控和管理提供了使利。
关键词：USBSL811HS罗经
中图分类号：TP393
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)02-0062-02
System of Ship Course Data Real Time
Recorder Based on USB HOST
ZHANG Shouchun
(College of infomation engineering,Shanghai Maritime University, Shanghai 201306,China)
Abstract:This paper introduces a method of how to realize dymamic transition and real time track of Compass output, Completed a suit of ship course digital transition, recorder and show system based on flash memory. The system has the advantages of monitor and manage waship, and the information of warship course can be storage for long time, as well as the course be showed by real time and dynamic.
Keywords:USB SL811HS compass
1、引言
舰船航向记录仪主要用于对舰船航向、时间以及有关船舶的其它状态信息进行记录，存储，并可通过通信接口实现数据的上载和下传。在实际应用中，为了更好地管理航向信息和分析采集到的数据，常常需要把记录的数据上传给PC机，这时就需要两者之间进行数据通信。其中最常用的通信方式是基于RS232接口的串行通信，这种方法传输速度慢，接口复杂且易被干扰，
随着舰船信息化和USB技术的发展，基于USB技术的设备正得到迅速发展。本文研究以U盘作为数据的存储介质，将采集到的航向数据存入U盘，从而实现基于USB的罗经航向数字化转换和航向数据的记录。它可以方使快捷地采集罗经航向的数据，大容量存储航向数据，同时克服了RS232串行通信用于数据传输的缺点。 2、系统工作原理
2.1系统结构
根据技术要求，以及考虑到成本性价比，系统组成框图如图1所示：
192X64减晶显示
数据采集
面板开关
主系统MCU
串口 USB系统MCU
U盘
图1系统原理框图
2MFLASH
数据采集部分的主要功能是实现模拟罗经数字化，把模拟罗经的航向值进行采集，经过模数转化电路，把模拟航向值转化为数字
数据
量并进行处理，以获得航向的数字值，然后传给微控制器(MCU)。
MCU模块部分是系统的核心部分，它主要由CPU和外围电路组成，主要功能是对数据进行处理，存储和读取数据，通过控制面板开关获取用户的指令并根据指令进行处理，同时将航向数据在液晶上显示，用户的操作菜单也在液晶上显示。
系统的显示采用192X64液晶显示模块，它可将航向数据进行实时显示，同时可显示汉字，这样可以达到显示更多的内容，能够显示航向数据、时间以及操作的各级单，使得操作和显示更加方便和直观
面板开关主要用来操作该记录仪，使得MCU根据用户的指令处理数据，以达到用户的目的。系统采用存储容量128M的U盘存储所需数据，能够不受掉电影响存储三月以上的航向数据。
2.2数据转换原理
陀螺罗经的随动系统跟踪陀螺球并向外输出航向信号，带动航向间步发送电机，在单相交流激磁电压(110V50HZ)作用下输出三相交流电压"。罗经数字化单元采集罗经自整角同步发送机输出的模拟信号，以激磁为参考信号，经过滤波模块，过零比较模块，鉴相单元，生成一个6位格雷码信号。信号处理部分主要实现5个模拟信号到数字信号的转化。信号处理部分的原理图框图如图2所示。
输入
信号衰电路
并关电源
信号比较电路
网步信号
信号同步电路
图2信号处理原理框图
信号优化电路
延时电路
输出中断信号
周，航向改变1度，当每变化30度时，输出不同
自整角机旋转一
的6位格雷码，即相邻的二个码组只变化了一位，而其它的位相间。