遙測遙控航標的設計與應用
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(1)JB35GB通訊模塊的發(fā)送。發(fā)送數據短信的格式為(16進(jìn)制HEX格式發(fā)送數據)：23 3X3X3X3X3X3X3X3X3X3X3X23datal…dataN(等待≥0．1 s表示結束)。其中，XXXXXXXXXXX是需要發(fā)送的目的手機號碼，號碼的開(kāi)頭和末尾都加“23”組成一個(gè)號碼段，號碼段也可以省略，這時(shí)datal…dataN就直接發(fā)送給“短信數傳設置”中的默認接收數據方的手機號碼上。
“2323datal…dataN(等待≥0．1 s表示結束)”。datal…dataN是計算機或單片機需要發(fā)送的數據部分，N≤140。數據必須以16進(jìn)制HEX格式發(fā)送，如果要發(fā)送ASCII碼或Unicode碼，就先要把ASCII碼或Unicode碼轉換成對應的16進(jìn)制數再發(fā)送。如果想把計算機或單片機的文本數據發(fā)送給普通手機顯示閱讀，則必須把文本數據轉換成Unicode碼對應的16進(jìn)制HEX格式發(fā)送。計算機或單片機向JB35GB傳輸數據必須從第一個(gè)Byte“#”到最后一個(gè)Byte dataN連續傳輸。當發(fā)送完最后一個(gè)數據dataN后，在以后的0．1 s里，計算機或單片機就不能再向串口發(fā)送任何數據。JB35GB檢測到串口≥0．1 s無(wú)數據后，則把datal…dataN打包成短信的格式發(fā)送出去。
對于連續發(fā)送多條短信數據時(shí)，必須遵循以下原則：第一條短信數據發(fā)送給JB35GB后，串口出現了一個(gè)發(fā)送成功確認信號“OD”后，就可以發(fā)送第二條短信數據。
(2)JB35GB通訊模塊的接收。JB35GB在收到短信數據后，將數據還原成和發(fā)送時(shí)對稱(chēng)的數據格式，同時(shí)從TTL串口和RS232串口輸出給計算機或單片機。計算機或單片機必須采用串口中斷方式接收JB35GB串口傳來(lái)的數據，以保證短信數據不會(huì )丟失。JB35GB把接收到的短信數據向串口輸出后，則將此短信立即刪除，因此JB35GB內部短信是不會(huì )溢出的。
3．3 電機驅動(dòng)及制動(dòng)單元
為減少絞車(chē)功耗，延長(cháng)航標免維護時(shí)間，在滿(mǎn)足扭矩的前提下，絞車(chē)電機選用小功率直流電機。由于江面有一定流速，水流對船體的作用力較大，因此絞車(chē)內部必須安裝失電制動(dòng)單元，防止水流作用拽動(dòng)纜索。只有當絞車(chē)制動(dòng)器通電后，絞車(chē)才允許轉動(dòng)。因此絞車(chē)每次啟動(dòng)分兩步執行，首先通過(guò)單片機控制固態(tài)繼電器輸出，給制動(dòng)器上電解除制動(dòng)，然后單片機控制穩壓電源輸出給絞車(chē)電機供電，開(kāi)始收放纜索。絞車(chē)驅動(dòng)單元與其他單元接口關(guān)系如圖5所示。
絞車(chē)驅動(dòng)器供電電壓上限為48 V；蓄電池的標稱(chēng)電壓為48 V；實(shí)際太陽(yáng)能充電時(shí)為浮動(dòng)電壓，因此輸出電壓會(huì )大于蓄電池電壓，從安全角度考慮，驅動(dòng)單元輸入電壓應先經(jīng)過(guò)穩壓48 V后再輸入。
3．4 軟件結構
為實(shí)現航標控制系統軟件的功能，并使所開(kāi)發(fā)的軟件具有高度的可靠性和可維護性，采用模塊化設計方法和結構設計方法，構成指示航標控制軟件總體結構，軟件結構如圖6所示，各模塊功能分別為：初始化模塊包含端口、參數的初始化；GPS數據處理模塊用于收取、驗證、處理GPS數據；工況獲取模塊用于A(yíng)／D采集、門(mén)限監測、應答；中斷模塊用于定時(shí)中斷、串口中斷；串口通信模塊用于GSM數據、GPS數據、應答信息；絞車(chē)控制模塊用于絞車(chē)收纜、放纜、停止。
監控中心控制軟件主要負責監控記錄航標測量數據，監測航標報警信息及控制航標調整位置。監控中心共享水位站水位信息，通過(guò)水位變化計算出航標纜索調整量，通過(guò)GSM單元發(fā)送操作指令，航標中心處理單元接收到調整指令后，開(kāi)啟絞車(chē)調整纜索，并檢測調整長(cháng)度，調整到位后自動(dòng)停止絞車(chē)收放，若絞車(chē)在設定時(shí)間內未停止，單片機將強制停止絞車(chē)，防止過(guò)收纜索使航標沒(méi)入水中。
4 結束語(yǔ)
文中采用單片機與GSM模塊相結合設計的遙測遙控航標設備已在某些水域航道得到應用，實(shí)際運行使用中，該設備工作穩定可靠。系統還可外加水深測量裝置，根據水位深度變化控制纜繩收放，形成自閉環(huán)收放系統，實(shí)現無(wú)人值守全自動(dòng)遙測遙控航標。
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