打樁船自動(dòng)測量系統中聲音控制計數器的設計

4 控制部分設計
為了對打樁聲進(jìn)行計數，并將該數據上傳到上位機數據庫管理軟件記錄下來(lái)，本計數器選擇了STl2C2052AD單片機作為系統控制器，這是一款具有A／D轉換接口、外部中斷請求輸入、增強型異步串口的8051型單片機，它具有體積小，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)資源非常適合本系統的應用。
計數控制流程如圖4所示。模擬信號經(jīng)過(guò)模數接口的處理，第一路經(jīng)過(guò)線(xiàn)性緩沖器驅動(dòng)后送入單片機A／D采樣接口對聲音波形進(jìn)行采樣以記錄波形的特性。由于打樁聲經(jīng)過(guò)模擬電路的處理后強度要比別的雜聲大，而且其持續時(shí)間要相對較長(cháng)，因此可以根據這一特性對波形進(jìn)行自適應識別。但是船上作業(yè)中會(huì )有臨時(shí)的金屬撞擊聲打破這種特性，因此單獨的波形識別是不能保證計數的高可靠性的。因此這里設計了兩路輸入，另一路經(jīng)過(guò)單穩態(tài)去抖濾波后轉換成數字計數脈沖輸入單片機中斷輸入請求端進(jìn)行計數中斷請求。由于打樁時(shí)打樁聲在時(shí)間上具有一定的周期性，打擊間隔有規律，因此在處理器內部啟動(dòng)定時(shí)器對打樁周期進(jìn)行記錄，從周期上來(lái)識別聲音的真假。這兩路輸入單獨處理都存在其局限性，但如果將兩路結合起來(lái)，其中一路對波形特性進(jìn)行識別，另一路對周期進(jìn)行識別，相輔相成，大大提高了計數的準確率。

5 結語(yǔ)
聲音控制、聲音傳感等技術(shù)發(fā)展到今天已有廣泛的應用，但隨著(zhù)電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各領(lǐng)域自動(dòng)化程度的提高，要求也在提高。在實(shí)際應用中，可控制性、實(shí)現的高精度、高可靠性更成為當今的焦點(diǎn)，為了提高系統集成度，往往需要通用的接口與微機相連。本設計根據實(shí)際環(huán)境的特性，以模擬電路處理與數字電路處理及微機控制相結合，綜合三者的優(yōu)點(diǎn)，互補三者的缺點(diǎn)，并根據實(shí)際環(huán)境、樁的不同，手動(dòng)調節固定參數，大大地保證了系統的穩定性與準確度。經(jīng)過(guò)實(shí)際應用，該計數系統準確度達到98％以上，且非常便于打樁系統的集成，是船舶打樁系統自動(dòng)化控制與測量系統中的重要組成部分。