基于单片机的船舶舱室漏水报警系统设计
时间：2020-12-15 08:02:06 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：运用电极型水浸传感器和STC12C5A60S2单片机，设计了一种基于单片机的船舶多路漏水检测声光报警系统，把漏水检测与报警装置紧密的结合在一起。当船舶出现漏水情况时，通过单片机进行声光报警，以起到对险情的预警作用。
关键词：船舶；漏水报警；单片机
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.018
0 引言
目前国际上对于船舶多路漏水检测声光报警系统都是覆盖使用，使用比较混乱。因此，设计一种具有专一性的船舶多路漏水声光报警系统，具有非常重要的实际意义和运用价值。
1 系统总体设计
本系统是多路船舶舱室漏水检测声光报警系统。报警器系统中的手动按键、声音报警、灯光报警等，安装在监测室内，电极型水浸传感器分别安装在每个舱室内。
1.1 系统结构
舱室漏水多路声光报警系统中的单路系统框图如图1所示。单片机控制器选用STC公司的内置8通道10位精度逐次比较型模数转换器的STC12C5A60S2增強型51单片机，具有速度高、低功耗等优点，输入电压范围为0-5 V。这里STC12C5A60S2处于船舱漏水多路声光报警器的核心地位，一方面控制系统的正常运作，另一方面来处理电极水浸传感器传来的信号，是整个系统的中枢元件。
1.2 系统功能
船舶多路漏水检测声光报警系统能够同时对多个船舱的舱室的漏水情况进行检测，进行声光报警。通过单片机监测传感器，如果检测到漏水，就进行LED灯光报警和蜂鸣器声音报警。处理完漏水情况后或发现是误报警情况，通过人工干预，关闭报警器。
2 硬件电路设计
2.1 水浸传感器检测电路
该电路采用适用于船舶的电极型水浸传感器，放置在需要检测的区域。主要根据电极浸水阻值发生变化原理，通过对电压检测的数据来确定传感器的工作状态，再通过电压比较器进行比较与处理，得到外部电路状态的电平数值，并送往STC12C5A60S2单片机进行检测处理与储存。电极型水浸感传器的接口电路如图2所示。
STC12C5A60S2单片机内置的ADC模块的输入通道复用P1.0-P1.7引脚，用户通过程序设计将八路中的任意一路设置为模数转换器功能。ADC模块的参考电压是单片机电源电压。系统选用16路模拟开关CD4067连接传感器输出端和单片机。
2.2 供电电路
供电电路主要是通过稳压集成电路MC7805AK和滤波电容来实现的，为单片机提供稳定电压的同时滤除外界干扰，避免了电源波动对单片机运行产生的不良影响。
图3所示为供电电路的典型的电路图。
2.3 声光报警电路
声光报警电路中采用了内部装置是集成了多谐振荡器的有源蜂鸣器，只要在外部施加直流电就可以正常工作。它的控制电路和驱动电路是非常简洁方便的。同时，驱动发光二极管，在检测到漏水时点亮二极管。
3 系统软件
系统软件运用全方位循序扫描程序的方法，实时监控电极水传感器的工作状态。若检测到电极水传感器出现异常，则立即开启声音报警与灯光报警。在主控室的监测人员，通过带有编号的LED灯来判断到底哪一个舱室发生漏水，确认是否发生了漏水，然后采取紧急措施。
4 结束语
本文提出了基于单片机的船舶多路漏水检测声光报警系统的研究方案与设计方法，同时完成了采集与报警系统的研究与设计方法。实验证明，本系统的总体设计合理，误差率低，控制效果理想。
参考文献：
[1]田端财.基于单片机漏水防护装置设计[J].数控技术，2010，5（09）：33-35.
[2]孟凡胜.密封容器漏水监测和无线报警系统[J].现代电子技术，2012，3（09）：5-15.
[3]张毅刚.单片机原理及接口技术（C51编程）[M].北京：人民邮电出版社，2011：56-65.
[4]陈桂友.增强型8051单片机实用开发技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2015：123-127.
作者简介：宋海燕（1982-），女，硕士，副教授，主要研究方向：控制工程。
