[实用新型]数字式舵角航向复合型指示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数字式舰船用舵角航向指示器，属于航海设备技术领域。

背景技术

近年来，随着造船业的发展，航海设备制造领域亟待发展。传统的舵角表和航向指示器都是采用笨重落后的交流或直流自整角机，指针式模拟显示，读数不直接且容易产生误差，而且当其它设备(如自动操舵仪等数字设备)需要接入此信号时，需要再进行数字化处理，极不方便且精度较低，影响了系统的整体控制性能。另外由于技术的局限性，舵角和航向显示分别采用两种不同的显示设备，费用高，安装不便，布局不美观。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种将舵角表和航向指示器集成在一起的、读数直接准确的数字式舵角航向复合型指示器。

本实用新型的数字式舵角航向复合型指示器采用以下技术方案：

数字式舵角航向复合型指示器包括舵角数据输入接口、航向数据输入接口、通讯模块甲、通讯模块乙、单片机、显示驱动电路、舵角点阵LED数显模块，舵角光柱显示模块，航向点阵LED数显模块、调光按键和电源模块，舵角数据输入接口与通讯模块甲相连，通讯模块甲连接到单片机的一个异步串行口引脚上，航向数据输入接口与通讯模块乙相连，通讯模块乙连接到单片机的另一个异步串行口引脚上，舵角光柱显示模块、舵角点阵LED数显模块和航向点阵LED数显模块均通过显示驱动电路与单片机连接，调光按键与单片机的一个I/O接口相连，单片机、通讯模块甲、通讯模块乙、舵角光柱显示模块、舵角点阵LED数显模块和航向点阵LED数显模块均与电源模块连接。

本实用新型将舵角表和航向指示器集成在一起，实现了舵角及航向的数字化接收及两种方式的显示，具有指示精度高，无任何噪音，指示直观清晰，体积小，重量轻等优点，并且可配带多个指示器。设计合理、实用方便，稳定性好，并能用一个按键设置成六种显示亮度，以适应不同的光线条件。

附图说明

图1是本实用新型数字式舵角航向复合型指示器的结构原理示意框图。

图2是本实用新型数字式舵角航向复合型指示器的电气原理图。

图中：1、调光按键，2、舵角数据输入接口，3、航向数据输入接口，4、通讯模块甲，5、通讯模块乙，6、单片机，7、显示驱动电路，8、舵角光柱显示模块，9、舵角点阵LED数显模块，10、航向点阵LED数显模块，11、电源模块。

具体实施方式

如图1所示，舵角数据输入信号来自于数字式舵角发送器，数据格式需符合NMEA0183标准，由舵角数据输入接口2通过通讯模块甲4与单片机6的异步串行口“0”相连，舵角发送器发过来的数据被单片机6接收，对数据进行处理后，通过显示驱动电路7点亮舵角点阵LED数显模块9，实现实时数字显示，同时根据收到的舵角数据是左舵还是右舵及舵角值的大小，点亮舵角光柱显示模块8的左侧或右侧，并点亮到相应位置。

由于电罗径的输出信号为RS232信号，磁罗径的输出信号为RS485信号，为适应现场不同性质航向传感器，本实用新型的航向数据输入接口3设计有RS232和RS485两种接口电路，可根据航向传感器的信号输出类型，通过设置另一通讯模块乙5进行灵活选择。通讯模块乙5的输出与单片机6的另一异步串行口“1”相连，航向发送器发过来的数据被单片机6接收，对数据进行处理后，通过显示驱动电路7点亮航向点阵LED数显模块10，实现实时数字显示。

调光按键1与单片机6的一个I/O口相连。电源模块11是将船上不标准的+24V(变化范围18V～40V)直流电源转变成系统需要的稳定电源，供单片机6、通讯模块甲4、通讯模块乙5、显示驱动电路7等各模块使用。单片机(MCU)6采用ATMEL公司生产的微功耗高性能八位RISC结构单片机Atmega64，TQFP64紧凑型封装，内有64KB的Flash程序存储器、1KB的EEPROM和2KB的静态存储器，2个异步串行口。支持ISP串行下载方式，有可编程代码保护。Atmega64负责数据接收，调光和数据显示，同时还要当作存储器存储一些需要掉电保存的信息。图2给出了本实用新型数字式舵角航向复合型指示器的电气原理图。

本实用新型数字式舵角航向复合型指示器的工作过程为：数字式舵角航向复合型指示器实时接收数字式舵角发送器和航向传感器发送过来的符合NMEA0183数据格式的舵角及航向数据，通过单片机6的处理，通过显示驱动电路7一方面在舵角点阵LED数显模块9和航向点阵LED数显模块10上进行实时的数据显示，同时还把舵角信息显示在舵角光柱显示模块8的光柱上。光柱的左半部分为红色，中间为橙色，右半部分为绿色，分别代表左舵，零点和右舵。

无论是舵角点阵LED数显模块9、航向点阵LED数显模块10还是舵角光柱显示模块8，显示亮度都可以通过调光按键1进行数字调节，以适应白天和黑夜对显示亮度的不同要求。