基于单片机的船艇居住环境检测系统设计

摘 要

随着国家经济的不断发展，船艇事业也处在不断上升的阶段，人们对船艇居住环境也有了更高的要求，在此方面出发，基于单片机的船艇居住环境检测系统设计就成为当前船艇行业发展的主流，船员和乘客都需要更加舒服的环境。采取单片机对船艇环境进行控制不仅非常方便，灵活性大大增加，而且在环境控制上也有很大的作用，从而达到对居住环境优化的作用。

【关键词】单片机 船艇居住环境 检测系统设计

随着科学技术的更新，单片机的应用范围也越来越广泛，在船艇居住环境的检测上也有一定程度上的应用。传统的船艇居住环境检测系统费时费力，并且工作效率也比较低下，单片机技术的出现使得船艇环境检测系统设计的成本和时间都大大缩短。近年来出现了许多单片机技术，PID控制、模糊控制等等都是单片机技术之中应用范围比较广、效果比较好的。

1 单片机应用在船艇环境检测系统的背景

我国在水路运输处在一个比较重要的位置上，其往往能够投入比较小的成本来获得比较大的经济利润，在促进我国经济的更进一步发展上也有着至关重要的作用。船艇环境监控系统一直都是保证各项设备能够正常工作的必要保障，其能够通过声音、光或者其他信号传递的方式，来对各项设备的运动情况进行显示，在船艇工作中是必不可少的环节，而单片机技术则能够更加准确的将各项信息显示出来，主要体现在以下几个方面；

（1）单片机能够对船艇内部的各项气体含量进行检测，尤其在检测有害气体和氧气含量上效果非常好；

（2）对船艇内部的温度和湿度进行检测，保证船艇各项设备能够在适合的环境下进行工作；

（3）单片机对光线进行检测，即使也阴天或者黑夜也能够对船艇工作进行实时监控。

一般来说，船艇的内部环境往往都是非常复杂的，通风、温度、湿度等等条件都有可能对船员的工作效率造成一定程度上的影响。根据当前我国对船艇工作的相关要求，船员的工作方式主要分为以下几种，有人值班、周期值班和控制室值班等等三种，在有人值班的时候，对居住环境的要求就是非常高的，必须保证高质量的空气，才可以最大程度上保证工作人员的生命安全和工作效率，这时候单片机的作用就能够得到最大限度上的利用。

2 在船艇单片机使用过程中主要进行的工作

（1）使用单片机技术对船艇环境系统进行控制，能够将各种变量输入到控制系统之中。通过传感器技术船艇内部各项环境参数进行计算，在转换成数据信号，然后在利用接收端进行数据的采集并且分析，得出船艇内部居住环境的信息是否处在合格的范围之内。

（2）在使用单片机技术的时候一定要对各项系统元件进行合理的选择，执行系统、控制系统等等必须要保证处在正常的工作状态之中，同时各项设备之间的衔接也要没有问题，实现单片机对船艇居住环境的稳定监控。

（3）在使用单片机之前一定要对相关的设计程序进行编程，使得单片机能够对船艇内部进行计时、处理、显示、温度、空气指等工作能够更好的掌控。

3 单片机的船艇居住环境的控制

单片机的船艇居住环境检测系统设计方法主要由环境参数的测定和数据分析两个部分组成，下面就对实际情况中比较常见的几种形式进行了阐述。

（1）根据热电偶差分析船艇环境各项参数，在检测环境温度的时候可以使用低温热偶进行测量，对两种不同的金属进行焊接就形成了热电偶，这种组合方式形成的金属形成的电势主要有接触和单一两种电势。通过对节点温度的参量就可以分析出当前船艇居住环境下的温度。在使用单片机进行数据分析的时候，主要根据A/D通道对电流和电压进行显示，经过转换之后，单片机就能够对产生的数据进行分析，并且显示出来，这就能够得到当前环境下的温度参数。

（2）根据温度控制芯片对船艇环境温度进行测量。利用单片机技术能够节省传统形式的温度控制的诸多线路。这种温度控制芯片的物化形式也是很稳定的，能够满足船艇环境温度测量的相关要求。这种单片机技术对船艇环境的温度进行测量能够与计算机直接连接，体积小、硬件造价低，在当前的船艇内部环境温度系统的控制上有着很广泛的应用。

（3）利用单片机对湿度进行监控。湿度传感器的选择往往都是不封闭的，所以为了保证湿度传感器能够正常的工作，就要避免船艇环境对其稳定工作造成影响，这就需要对周围环境的酸碱性和粉尘含量等等监控，使用单片机技术就能够很好的这些负面因素的影响。要注意，部分单片机在对湿度传感器进行控制的时候，对电压的要求是非常高的，同时，不同的湿度传感器之间也是可能存在干扰的，在使用的时候一定要注意这种情况的发生。

（4）船艇内部设计的主程序。在单片机对整个船艇系统进行控制的过程中，一定要有各项硬件电路的相关控制，在确定各个程序所需要的电路元件确定之后，单片机的相关功能就能够得到最大程度上的体现。每一个执行模块都是不同功能的体现形式，在各个程序实现对接之后，就可以根据单片机功能对不同功能模块之间实现功能的转换，达到船艇居住环境优化的目的。

4 结束语

随着国家经济的不断发展，加强国家船艇方面的技术也是实现海洋事业进一步发展的必要途径。在这个过程中，单片机的船艇居住环境检测是衡量这方面技术的重要标准，相关部门要在此方面投入足够多的人力和物力促进此方面事业的发展，提升国家的综合实力，使我国在全球范围内的话语权和竞争力得到进一步增长。

参考文献

[1]童雪娟，冯明奎，傅凤歧等.基于单片机的航海雷达信号仿真[J].系统仿真技术，2015，11（1）：52-56.

[2]鞠景会.基于GPRS的无人巡检船远程监控系统[J].科技资讯，2012.36.008.

[3]张芊，胡猛.基于C8051F020型单片机的仿真随动舵轮的转角检测[J].机电设备，2014.06.009.

[4]陆敏敏，李明.基于C8051F340船舶模拟器采集卡设计[J].电子测量技术，2011.06.025.

作者简介

徐森，男，贵州省遵义市人。现公安海警学院本科在读。

作者单位

公安海警学院 浙江省宁波市 315800