圖2的RS232串口通信模塊中，C1、C2、C3、C4和C5的電容值為0.luF。TX1連 接Megal6L-8AI單片機(jī)的第10引腳，RX1連接Megal6L-8AI單片機(jī)的第9引腳。第15引 腳連接數(shù)字地GND，第6引腳通過(guò)0. luF的電容連接數(shù)字地GND。第13引腳RI1與DB9串 口連接模塊的第3引腳連接，第13引腳T01與DB9串口連接模塊（圖3)的第2引腳連接， 第16引腳連接數(shù)字電源VCC，第2引腳VDD通過(guò)0. luF電容連接數(shù)字電源VCC。
[0048] 在圖4中，Megal6L-8AI單片機(jī)的第1引腳連接照度傳感器BH1750FVI的數(shù)字信號(hào) 10 口，第1引腳連接度傳感器BH1750FVI的模擬信號(hào)輸出口，第41引腳連接溫濕度傳感器 的數(shù)字信號(hào)輸出口，第9、10引腳分別連接RS232模塊的第12和第11引腳，第4引腳連接 復(fù)位電路的Reset信號(hào)端，低電平有效。第7、8引角連接外部8MHz晶振，第6,18, 39引腳 連接數(shù)字地 GND，第 19, 20, 21，22, 23, 34 引腳分別連接 JTAG 端口的 SCL、SDA、TCK、TMS、TDO 和TDI信號(hào)端。第5,17,38引腳連接數(shù)字電源VCC端，第27引腳連接模擬電源端口 AVCC， VCC和AVCC通過(guò)10uH電感進(jìn)行連接（圖5)。第29引腳AREF通過(guò)100pF的電容連接與數(shù) 字地GND。第29引腳與數(shù)字地GND連接。其他引腳懸空。
[0049] 在圖6所示的復(fù)位電路中，R5為10K歐姆的電阻，C13為電容值為0.luF的電容， S1為四角按鈕，R5的一端與VCC相連，另一端與Reset信號(hào)端相連。
[0050] 在圖7中，電源接口模塊的第1引腳連接外部提供的12VDC電壓，第2引腳連接數(shù) 字地GND。
[0051] 在圖8中，8MHz晶振的第1、2引腳分別于Megal6L單片機(jī)的第7和第8引腳相連， 并且通過(guò)22pF的電容與數(shù)字地相連。
[0052] 在圖9中，JTAG模塊的第1，3,5,9引腳分別與單片機(jī)的21、23、22、24引腳相連； 第4,6,10引腳分別與VCC、Reset、GND信號(hào)相連。
[0053] 如圖10所示，工作指示燈由一個(gè)1K歐姆的電阻串聯(lián)一個(gè)紅色的發(fā)光二極管組成， 供電正常時(shí)二極管發(fā)紅光。
[0054] 在圖11中，電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路的核心芯片為L(zhǎng)M7805,其將12VDC穩(wěn)壓輸出為5V DC，其中 C12 為 100uF，C14 為 1000uF，L2 為 100uH 的電感，D1 為 5822 二極管。
[0055]如圖12所示的照度傳感器連接模塊，外部連接照度傳感器BH1750FVI，I2C總線接 口，其具有寬范圍和高分解特性，檢測(cè)范圍為1~65535勒克斯。通過(guò)VCC為其供電，其第 2、3引腳分別連接單片機(jī)第19和20引腳。
[0056] 在圖13中，溫濕度傳感器連接模塊連接溫濕度傳感器DHT11，通過(guò)VCC為其供電， 其第2引腳連接單片機(jī)第41引腳。
[0057] 如圖14所示，溫濕度和照度信號(hào)檢測(cè)流程為：
[0058] (l)AVRMegal6L-8AI MCU上電后，首先進(jìn)行內(nèi)部寄存器初始化，設(shè)置寄存器的工作 模式。單片機(jī)基準(zhǔn)頻率設(shè)置為外接8MHz晶振，對(duì)10 口和串口的工作狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)串 口寄存器將串口通信頻率設(shè)置為9600波特，將PC0和PC1 口設(shè)置為I2C總線工作模式，將 MCU的PB 口設(shè)置為普通10 口工作模式，設(shè)置AREF參考電壓為內(nèi)部參考電壓。
[0059] (2)MCU通過(guò)第41 口向溫濕度傳感器發(fā)出檢測(cè)溫濕度信號(hào)，檢測(cè)溫濕度傳感器的 返回信息，獲取返回信息后，提取溫度和濕度信息；具體檢測(cè)流程如圖15所示。
[0060] MCU通過(guò)SCL和SDA端口向照度傳感器發(fā)出檢測(cè)照度信號(hào)，檢測(cè)照度傳感器的返回 信息，獲取返回信息后，提取照度信息；具體檢測(cè)流程如圖16所示。
[0061] (3)將獲取的溫度、濕度和照度信息進(jìn)行組幀處理，幀的字段包括：幀頭、序號(hào)、發(fā) 送時(shí)間戳、濕度、溫度、照度、CRC和幀尾。溫度、濕度數(shù)值格式為**.**，照度傳感器數(shù)值格 式為*****，五位數(shù)，單位為勒克斯 （lx)，前面不足補(bǔ)零處理，幀格式如下表所示：
[0062]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置，其特征在于：包括電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊、 AVRMegal6LMCU、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、 照度傳感器、溫濕度傳感器； 所述AVRMegal6LMCU分別與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)位電路模塊連接； 所述電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊分別連接到AVRMegal6LMCU、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。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置，其特征在于：所述MCU仿真與 程序下載端口模塊設(shè)有JTAG接口；所述電壓轉(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。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置，其特征在于：所述電壓轉(zhuǎn)換與 穩(wěn)壓電路模塊采用LM7805芯片，將VCC+12VDC供電電壓轉(zhuǎn)化和穩(wěn)壓為+5VDC的VCC，提供 穩(wěn)定的工作電壓和最大1A的輸出電流。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置，其特征在于：所述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。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置，其特征在于：所述溫濕度傳感 器采用DHT11模塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置，其特征在于：所述照度傳感器 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。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置，其特征在于：還包括電路板供 電指示燈；所述電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊與電路板供電指示燈連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置，其特征在于：所述電路板供電 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。
9. 用于權(quán)利要求1所述水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置的水密性檢測(cè)方法，其特征在于， 包括以下步驟： (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； (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。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水下儀器艙水密性檢測(cè)裝置及水密性檢測(cè)方法。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、AVRMega16L 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、照度傳感器、溫濕度傳感器；AVRMega16L MCU分別與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)位電路模塊連接；電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路模塊分別連接到AVRMega16L 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。本發(fā)明結(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)各類水下設(shè)備儀器艙的水密性。
【IPC分類】G01M3-38, G01D21-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104713688
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510154651
【發(fā)明人】袁健, 周忠海, 李俊曉, 牟華, 張 浩
【申請(qǐng)人】山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年4月2日