專利名稱：模擬表盤(pán)數(shù)顯測(cè)風(fēng)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量風(fēng)速及風(fēng)向的儀表，具體地說(shuō)是一種模擬表盤(pán)數(shù)顯測(cè)風(fēng)儀。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的應(yīng)用于航海領(lǐng)域的輪船上的測(cè)風(fēng)儀儀表盤(pán)顯示方式有兩種，一種是機(jī)械表盤(pán)指針式，用于快速直觀的察看，另一種是數(shù)字顯示方式，用于更精確的讀取。這兩種顯示方式通常是分開(kāi)的，顯示界面單一。國(guó)外雖有基于數(shù)碼管的模擬表盤(pán)指針式和數(shù)字式兩種顯示方式相結(jié)合的測(cè)風(fēng)儀，但一方面價(jià)格高，更重要的是顯示界面不夠形象，而且如果要提高顯示精度，所需數(shù)碼管的數(shù)量就相應(yīng)增多，加工安裝工藝要求較高。又缺少擴(kuò)展功能的外接接口及為風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)提供時(shí)間信息的功能。顯然這些測(cè)風(fēng)儀不滿足現(xiàn)代儀表的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種模擬表盤(pán)數(shù)顯測(cè)風(fēng)儀，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本實(shí)用新型是對(duì)已有技術(shù)的改進(jìn)，包括風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器以及儀表盤(pán)上的液晶屏和開(kāi)關(guān)。其中，風(fēng)速傳感器與光電隔離器相接，信號(hào)隔離后再與單片機(jī)的T0引腳相接。風(fēng)向傳感器與整型電路、驅(qū)動(dòng)電路和另一光電隔離器依次相接后與單片機(jī)相連，其特征是它還包括接于單片機(jī)的時(shí)鐘芯片?？紤]到打印、通訊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在單片機(jī)上連接有打印機(jī)接口、串行接口及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用的USB接口和RAM存儲(chǔ)器。
本實(shí)用新型是由單片機(jī)控制的集信號(hào)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示、通訊和打印于一體的多功能智能儀表。其中顯示器件采用320×240點(diǎn)陣圖形式液晶顯示屏，可同時(shí)提供模擬表盤(pán)指針式顯示和數(shù)字顯示兩種方式；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件包括大容量非易失性RAM和USB接口；部分?jǐn)?shù)據(jù)處理和分析可由單片機(jī)本身完成，且可自帶微型打印機(jī)，也可通過(guò)串行口通訊傳給控制室的上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步更詳細(xì)的分析和處理。


圖1本實(shí)用新型的前面板結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實(shí)用新型的電路原理圖其中1、風(fēng)速模擬指針表2、風(fēng)速數(shù)字表3、風(fēng)向模擬指針表4、風(fēng)向數(shù)字表5、開(kāi)關(guān)6、風(fēng)速風(fēng)向傳感器接口7、打印機(jī)接口8、串行接口9、USB接口10、電源插口11、儀表盤(pán)12、單片機(jī)13、RAM 14、液晶屏15、風(fēng)速傳感器16、光電隔離器17、風(fēng)向傳感器18、整形電路19、驅(qū)動(dòng)電路20、時(shí)鐘芯片21、面板。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2，本實(shí)用新型是對(duì)已有技術(shù)的改進(jìn)，包括風(fēng)速傳感器15和風(fēng)向傳感器17以及儀表盤(pán)11上的液晶屏14和開(kāi)關(guān)5。其中，風(fēng)速傳感器15與光電隔離器16相接，信號(hào)隔離后再與單片機(jī)12的T0引腳相接。風(fēng)向傳感器17與整型電路18、驅(qū)動(dòng)電路19和另一光電隔離器16依次相接后與單片機(jī)12相連于P4.0引腳，其特征是它還包括接于單片機(jī)12的P4.1引腳上的時(shí)鐘芯片20?？紤]到打印、通訊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在單片機(jī)12上連接有打印機(jī)接口7、串行接口8及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用的USB接口9和RAM 13存儲(chǔ)器。這些接口和電源插口皆設(shè)置在面板21上；液晶屏14上同時(shí)具有風(fēng)速模擬指針1、風(fēng)速數(shù)字表2和風(fēng)向模擬指針表3與風(fēng)向數(shù)字表4。除了風(fēng)速傳感器15、風(fēng)向傳感器17及液晶屏14之外，其它部件皆制成在一塊控制電路板上。控制電路板是由單片機(jī)12分別接型號(hào)為DMF50081NB-FW的圖形液晶屏14、型號(hào)為DCM81000的大容量非易失性RAM 13、USB接口9、打印機(jī)接口7、串行接口8、時(shí)鐘芯片20等組成。單片機(jī)CPU 12采用80c552，I/O口線豐富，其中的P5.0～P5.4用于選通液晶屏14，定時(shí)器T0用于計(jì)算由風(fēng)速傳感器15輸出的經(jīng)光電隔離后的脈沖信號(hào)的數(shù)目，即可計(jì)算風(fēng)速。P4.0用于選通讀取風(fēng)向傳感器17輸出的經(jīng)整形、驅(qū)動(dòng)及隔離后的風(fēng)向信號(hào)。整形電路18采用74HC14施密特觸發(fā)器，驅(qū)動(dòng)電路19采用7407，光電隔離器16采用TLP521-4。單片機(jī)12的P4.1接時(shí)鐘芯片20(型號(hào)為DS12C887)，它為存儲(chǔ)的風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)提供時(shí)間信息。P4.2～P4.3可選通TP-μP型微型打印機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)即可打印所需數(shù)據(jù)及曲線，數(shù)據(jù)也可經(jīng)串行RS485傳輸給控制室內(nèi)的上位機(jī)，在上位機(jī)上進(jìn)行更精確的分析和處理。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分是由與單片機(jī)12相接的RAM和USB接口構(gòu)成。其中，RAM為大容量非易失性RAM，可存儲(chǔ)一個(gè)月的信息不丟失。如果需要更大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)就可通過(guò)USB接口插接可移動(dòng)磁盤(pán)。面板21上裝有320×240點(diǎn)陣圖形液晶屏14、開(kāi)關(guān)5及各接口6-10。液晶屏14上以模擬指針和數(shù)字兩種方式顯示風(fēng)速及風(fēng)向信息。
綜上所述，本實(shí)用新型利用圖形液晶實(shí)現(xiàn)風(fēng)速風(fēng)向的模擬指針和數(shù)字兩種顯示方式，既直觀又精確，且可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通訊和打印，符合現(xiàn)代儀表的要求，不僅用于航海，也可用于陸地環(huán)境，只是風(fēng)向的參考基準(zhǔn)為地磁北極方向(航海中風(fēng)向的參考基準(zhǔn)為船身航行的方向)。
權(quán)利要求1.一種模擬表盤(pán)數(shù)顯測(cè)風(fēng)儀，包括風(fēng)速傳感器(15)和風(fēng)向傳感器(17)以及儀表盤(pán)(11)上的液晶屏(14)和開(kāi)關(guān)(5)，其中，風(fēng)速傳感器(15)與光電隔離器(16)相接，信號(hào)隔離后再與單片機(jī)(12)的T0引腳相接，風(fēng)向傳感器(17)與整型電路(18)、驅(qū)動(dòng)電路(19)和另一光電隔離器(16)依次相接后與單片機(jī)(12)相連于P4.0引腳，其特征是它還包括接于單片機(jī)(12)的P4.1引腳上的時(shí)鐘芯片(20)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種模擬表盤(pán)數(shù)顯測(cè)風(fēng)儀，其特征是液晶屏(14)上同時(shí)具有風(fēng)速模擬指針(1)、風(fēng)速數(shù)字表(2)和風(fēng)向模擬指針表(3)與風(fēng)向數(shù)字表(4)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種模擬表盤(pán)數(shù)顯測(cè)風(fēng)儀，其特征是在單片機(jī)(12)上連接有打印機(jī)接口(7)，并安裝在面板(21)上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種模擬表盤(pán)數(shù)顯測(cè)風(fēng)儀，其特征是在單片機(jī)(12)上連接有串行接口(8)，并安裝在面板(21)上。
5.如權(quán)利要求1所述的一種模擬表盤(pán)數(shù)顯測(cè)風(fēng)儀，其特征是在單片機(jī)(12)上連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用的USB接口(9)，并安裝在面板(21)上和RAM(13)存儲(chǔ)器。
專利摘要一種模擬表盤(pán)數(shù)顯測(cè)風(fēng)儀。包括風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器以及儀表盤(pán)上的液晶屏和開(kāi)關(guān)。其中，風(fēng)速傳感器與光電隔離器相接，信號(hào)隔離后再與單片機(jī)的T
文檔編號(hào)G01W1/00GK2708334SQ20042003814
公開(kāi)日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者周麗芹, 綦聲波 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)