水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置及水密性檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置及水密性檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水下儀器艙是為電子電路、電源等儀器單元提供安裝空間的水密耐壓設(shè)備，應(yīng)用 于海洋勘測(cè)開(kāi)發(fā)、科學(xué)研宄以及水下武器裝備等海洋設(shè)備中。水密是所有水下儀器艙需要 解決的關(guān)鍵技術(shù)，可靠的水密性能是水下設(shè)備正常工作的保障?，F(xiàn)有的水密技術(shù)都是通過(guò) 設(shè)計(jì)相對(duì)可靠的水密性機(jī)械結(jié)構(gòu)保證水下儀器艙的水密性，然而由于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的缺陷 或者隨著水壓力的增加造成儀器艙耐壓結(jié)構(gòu)的變形，水下儀器艙不可避免存在泄露問(wèn)題， 等到泄露發(fā)現(xiàn)時(shí)往往會(huì)對(duì)艙內(nèi)的電子元器件設(shè)備造成不可挽回的損失。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器 艙的水密性，發(fā)現(xiàn)泄露及時(shí)處理，本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)儀器艙內(nèi)的溫濕度和照度信息，通過(guò)對(duì)溫 濕度和照度信息的提取和判斷實(shí)現(xiàn)對(duì)水密性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置。
[0004] 本發(fā)明要解決的另外一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種水下儀器艙水密性檢測(cè)方法。
[0005] 對(duì)于水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：水下儀器艙水密性 檢測(cè)裝置，包括電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊、AVRMegal6L MCU、RS232串口通信模塊、MCU復(fù)位 電路模塊、MCU仿真與程序下載端口模塊、電路板供電指示燈、照度傳感器、溫濕度傳感器；
[0006] AVRMegal6L MCU分別與RS232串口通信模塊、照度傳感器、溫濕度傳感器連接；
[0007] AVRMegal6L MCU分別與MCU仿真與程序下載端口模塊和MCU復(fù)位電路模塊連接；
[0008] 電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊分別連接到AVRMegal6L MCU、RS232串口通信模塊、照度 傳感器、溫濕度傳感器、MCU仿真與程序下載端口模塊和MCU復(fù)位電路模塊，為其提供工作 電壓。
[0009] 作為優(yōu)選，MCU仿真與程序下載端口模塊設(shè)有JTAG接口；電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模 塊與MCU仿真與程序下載端口模塊的JTAG接口的VCC端口連接。
[0010] 作為優(yōu)選，電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊采用LM7805芯片，將VCC+12V DC供電電壓轉(zhuǎn) 化和穩(wěn)壓為+5V DC的VCC，提供穩(wěn)定的工作電壓和最大1A的輸出電流。
[0011] 作為優(yōu)選，RS232串口通信模塊采用MAX232ACPE，工作電壓為+5VDC，其將MCU的 RXD和TXD端口的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232標(biāo)準(zhǔn)電平進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0012] 作為優(yōu)選，溫濕度傳感器采用DHT11模塊。
[0013] 作為優(yōu)選，照度傳感器采用BH1750FVI，其通過(guò)檢測(cè)儀器艙內(nèi)的光照度來(lái)檢測(cè)水下 設(shè)備儀器艙的水密性。
[0014] 作為優(yōu)選，還包括電路板供電指示燈；電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊與電路板供電指 示燈連接。
[0015] 作為優(yōu)選，電路板供電指示燈由紅色的發(fā)光二極管串聯(lián)1個(gè)1K歐姆的電阻構(gòu)成。
[0016] 對(duì)于水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置的水密性檢測(cè)方法，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包 括以下步驟：
[0017] (1)采用照度傳感器并通過(guò)檢測(cè)儀器艙內(nèi)的光照度來(lái)檢測(cè)水下設(shè)備儀器艙的水密 性；采用溫濕度傳感器檢測(cè)檢測(cè)儀器艙內(nèi)的溫度和濕度；
[0018] (2)通過(guò)AVRMegal6LMCU將獲取的溫度、濕度和照度信息按照定義的幀格式進(jìn)行 組幀處理，并通過(guò)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 通過(guò)安裝在水下儀器艙艙內(nèi)的溫濕度傳感器和照度傳感器采集儀器艙內(nèi)的溫濕 度和照度信息并按照定義的數(shù)據(jù)通信格式進(jìn)行數(shù)據(jù)打包，并通過(guò)串口通信模塊進(jìn)行輸出。 其可與其他帶有RS232串口的數(shù)據(jù)采集模塊相連，其他數(shù)據(jù)采集模塊只需按設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)通 信格式提取接收數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)的溫濕度和照度值并進(jìn)行水密性檢測(cè)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、 造價(jià)便宜、穩(wěn)定可靠、調(diào)試方便，方便與其他數(shù)據(jù)采集模塊的集成，可有效檢測(cè)各類(lèi)水下設(shè) 備儀器艙的水密性。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0022] 圖1是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖2是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的RS232串口通信模塊示意圖。
[0024] 圖3是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的DB9串口連接模塊示意圖。
[0025] 圖4是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的Megal6L_8AI單片機(jī)及外圍元 件示意圖。
[0026] 圖5是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的VCC和AVCC通過(guò)10uH電感連 接示意圖。
[0027] 圖6是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的復(fù)位模塊電路圖。
[0028]圖7是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的外部供電接口示意圖。
[0029] 圖8是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的外部8MHz晶振連接示意圖。 [0030]圖9是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的JTAG模塊示意圖。
[0031] 圖10是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的工作指示燈電路圖。
[0032] 圖11是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路圖。
[0033]圖12是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的照度傳感器連接模塊示意 圖。
[0034] 圖13是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的溫濕度傳感器連接模塊示意 圖。
[0035] 圖14是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的MCU信號(hào)采集流程圖。
[0036] 圖15是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的MCU檢測(cè)溫濕度信號(hào)流程圖。
[0037] 圖16是本發(fā)明水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置實(shí)施例的MCU檢測(cè)照度信號(hào)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 圖1是一種水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置，由電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊（在圖1中 簡(jiǎn)寫(xiě)為電源模塊）、AVRMegal6L MCU、RS232串口通信模塊、MCU復(fù)位電路模塊、MCU仿真與 程序下載端口模塊（在圖1中僅畫(huà)出其中的JTAG 口）、電路板供電指示燈、照度傳感器、溫 濕度傳感器組成。
[0039] 除了電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊，其余模塊電路均安裝在同一塊電路板上，并在電 路板上設(shè)有電路板供電指示燈。
[0040] 電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊與電路板供電指示燈連接，能夠顯示電路板是否正常供 電。
[0041] 電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊為L(zhǎng)M7805,其將VCC+12V DC供電電壓轉(zhuǎn)化和穩(wěn)壓為+5V DC的VCC，為電路板上的電子元件提供穩(wěn)定的工作電壓和最大1A的輸出電流。
[0042] AVRMegal6L-8AI MCU供電電壓為+5V DC，其采集照度傳感器、溫度和濕度復(fù)合傳 感器的輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的照度、溫度和濕度值，進(jìn)行組幀后經(jīng)RS232串口輸出采集的 傳感器值。
[0043] RS232串口通信模塊采用MAX232ACPE，工作電壓為+5VDC，其將MCU的RXD和TXD 端口的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232標(biāo)準(zhǔn)電平進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；MCU復(fù)位電路模塊用于MCU的復(fù)位 測(cè)試。
[0044] 預(yù)留MCU仿真與程序下載端口模塊采用JTAG端口，用于數(shù)據(jù)采集程序的下載和程 序調(diào)試。
[0045] 溫濕度傳感器采用DHT11模塊，其有三個(gè)引腳，其數(shù)據(jù)口連接MCU的一個(gè)數(shù)字10 口，其他兩個(gè)口分別連接+5V電源和GND地線，用于檢測(cè)儀器艙內(nèi)的溫濕度。
[0046] 照度傳感器采用BH1750FVI，其通過(guò)檢測(cè)儀器艙內(nèi)的光照度來(lái)檢測(cè)水下設(shè)備儀器 艙的水密性。完全黑暗密閉情況下的照度為〇勒克斯（lx)，如果有泄流則光照度大于零。 該水密性檢測(cè)模塊造價(jià)便宜、穩(wěn)定可靠、調(diào)試方便，可有效檢測(cè)各類(lèi)水下設(shè)備儀器艙的水密 性。
[0047] 在