一种新型温盐深传感器的数据采集与应用

2 SBE 37-SI MicroCAT接口电路的设计

SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器的输出数据格式与一般导航设备的常用格式，例如GPS的数据格式：$PASHR,POS,n,……,tt.t，vvvv＊cc[CR][LF],它包含起始符$，数据内容，代码和标志＊,代码和cc,数据终结符[CR][LF]。而SBE 37-SI MicroCAT的输出数据格式没有起始符、代码和标志以及代码和。它还有一个很大的特点：SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器的输出有电平保护作用，当它停电后重新通电启动，输出电平为零，不会自主的向外发送测量数据，必须给它发一个激发信号（数据发送命令）才能触发它。它的触发信号是两个回车换行字节（即0x0D、0x0A），但不能连续发，必须要分两次间隔两秒发出，这样才能将传感器触发，按照设定的格式和速率往外发送数据。

为了使温盐深传感器输出的数据格式与常用导航设备的数据格式保持一致，必须要设计一个数据格式转换接口电路，它需要完成的工作有：首先获得外部指令或自产生一个触发命令发给传感器，触发传感器;然后接收外部指令改变SBE 37-SI MicroCAT输出数据的波特率，传输数据的更新速率;并接收来自它的数据，加上起始符、代码和标志以及代码和;如果数据中有空格，则将空格置换成零;最后将数据输出给综合导航显示控制台。这样，数据格式转换接口电路一方面要处理控制指令的中断和实现改变传感器的波特率和数据更新速率，另一方面还要和传感器进行串行数据通信。

3 实际应用举例

由于SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器所提供的RS232数据格式与常用的导航设备数据格式不同，不能直接与潜水器综合导航显示控制台系统现连接进行数据交换。为了方便通信，本文作者在实际的工程应用中设计了一个数据格式转换电路板，电路的结构如图2所示。

图2 SBE 37-SI MicroCAT数据格式转换电路板的设计
在图2中，通信控制单片机一方面负责接收数据，将接收到表达海水的状态参数的ASCII字符转换成数字类型，对该数字类型进行判断正负，把相应的空格置换成零，再转换为ASCII字符类型，添加上起始符$以及每个数据的头字母（即T、C、P、D、S、V、R），算出$以后所有字符的代码和，然后将代码和标志及代码和、回车符、换行符加上，最后通过RS232输出到综导显控台。另一方面，接收来自综导显控台的命令，然后发送给SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器，对传感器的响应完完全全地返回给综导显控台。因此综导显控台可以随时改变温盐深传感器的输出数据、数据输出的间隔时间以及他的状态，又可以接收到通用格式的数据。

本实例的硬件使用的是常用可靠的AT89C51单片机，AT89C51单片机是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。