专利名称：数码式智能舵角指示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及船舶仪器设备，特别涉及一种舵角显示器。
背景技术：
舵角指示器的功能是将舵角位置的信息准确地显示在操舵驾驶人 员的面前，是在水上航行的各种大小船舶必须具备的仪器设备。目前 的舵角指示器的信息发生器是电位器，提供的是模拟的信号，用指针 的转动显示舵角的位置，存在精度差、信息传送距离短不能储存、不 能分显示，不直观等的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种数码式智能舵角指示系统，它的信息发 生器直接提供数码的舵角信息，数码的舵角信息由信息交换器连接到 主显示器和分显示器，主显示器在左、中、右三面同时用可以显示三 个颜色的弧形光带和可以显示三个颜色的数码管动态地显示舵角的位 置，分显示器同时用可以显示三个颜色的数码管和显示舵角位置的LED -弧形发光点显示舵角的位置，主显示器和分显示器的发光亮度可以调 节，信息可以储存。
本发明是这样实现的数码式智能舵角指示系统由信息发生器、 信息分配器、主显示器、分显示器通过信号线连接组成、其特征是 信息发生器由电位器、信息发生器主体和外壳组成，电位器、信息发 生器主体在外壳内，电位器的柄露出在外壳的外面，信息发生器主体 由电路板、按键、指示灯、发送接口、电源接口、电子元件构成，包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管、电源接口等的电子元件焊接 在电路板上，组成接受电路、计算电路、发送电路，电位器与接受电 路连接，计算电路与按键及指示灯连接，发送电路与发送接口连接。
信息分配器由信息分配主体和外壳组成，信息分配主体由电路板、 电子元件构成在外壳里面，包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管、 电源接口、信号线接口等的电子元件焊接在电路板上，组成接受电路 和发送电路，发送电路有多个接口。
主显示器呈圆形脸盆状，由主显示主体、支架和透明外罩组成， 支架的顶部有与船舱顶连接用的螺丝孔、走线孔和通气孔，支架顶部 有与透明外罩连接的连接槽，支架内有电路板的连接座，支架的侧面 有三个弧形窗口和三个数码管窗口，数码管窗口在弧形窗口的下面， 弧形窗口和数码管窗口上下配对朝向一致， 一对朝向中间，其它两对 分别朝向左边和右边。主显示主体固定在支架的里面，主显示主体由 三个弧形光带、度数指示牌、三组双色数码管、弧形电路板、电子元 件构成，电子元件包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管、信号线 接口、电源接口等焊接在弧形电路板上，组成接受电路、计算电路、 驱动电路、发送电路和调光电路，弧形电路板固定在支架里面的电路
板连接座上，弧形光带是由LED发光管排列焊接在弧形电路板的三个 弧形边的上下而成，三个弧形光带分别在支架的三个弧形窗口里，度 数指示牌固定在弧形窗口的上面，照明灯在支架的里面；三组双色数 码管分别固定在数码管窗口里面。每个弧形光带由发三种颜色光的LED 发光管组成，中间一种颜色的LED发光管表示O度，O度LED发光管的左边所有的LED发光管发另 一种颜色的光，0度LED发光管的右边所 有的LED发光管发其它颜色的光，度数指示牌以O度为起点，由小到 大分别表示左边和右边的度数，三个弧形光带同步显示同样的颜色和 度数，双色数码管和弧形光带显示的颜色与度数相同的。照明灯、弧 形光带和数码管的亮度分别单独调节，调光装置从调光电路和主显示 器引出来单独安装。透明外罩固定在支架的下面。信号线、电源线从 走线孔进入支架连接在弧形电路板上。
分显示器由分显示主体、前盖和后盖组成，前盖的正面有透明窗， 后盖固定在前盖上，分显示主体固定在后盖的里面，分显示主体由弧形 光点、双色数码管、电路板、电子元件构成，电子元件包括集成电路、 接口、电阻电容、晶体管、信号线接口、电源接口等焊接在电路板上， 组成接受电路、计算电路、驱动电路和调光电路，双色数码管和LED发 光管排列组成弧形光点焊接在电路板上，露出在前盖的透明板里面。调 光装置在外壳的正面。
信息分配器的接受电路与信息发生器的发送电路有双统的信号线 相连接。主显示器的接受电路与信息分配器的发送电路有双绞的信号线 相连接。所有的分显示器的接受电路各自与信息分配器的发送电路有双 绞的信号线连接。
本发明既有与传统的指针式相似的光带显示方式，又有数字直接显 示的方式，使用起来非常直观和方便。
附图l是系统连接示意图。附图2是信息发生器侧视剖面示意图。 附图3是信息分配器侧视剖面示意图。 附图4是主显示器侧视剖面示意图。 附图5是分显示器侧视剖面示意图。
其中(1)信息发生器，(2)信息分配器，(3)主显示器，(4)分显 示器，(5)外壳，(6)指示灯，(7)设置按键，(8)确定按键，(9)电 路板，(10)电子元件,(ll)计算电路，(12)电源，(13)接受电路，(14) 发送电路，(15)发送接口， (16)固定孔，(17)线缆，(18)线缆密封 孔，(19)电源接口， (20)信号源电位器，(21)刻度牌，(22)柄，(23) 主体，(24 )盖子，(25 ) 35度指示灯，(26 ) 45度指示灯，(27 ) 60度指 示灯，(28) 0度位置指示灯，(29)左满舵位置指示灯，(30)右满舵位 置指示灯，(31)外壳，(32)电子元件,(33)电路板，(34)固定孔,(35) 发送电路，(36)接受电路，(37)接受口， (38)进线孔,(39)线缆，(40) 电源线接口， (41)发送口， (42)主体，(43)电子元件，(44)弧形电 路板，(45)支架，(46)弧形窗口， (47)电路板连接座，(48)数码管 窗口， (49)支架侧面，(50)主体，(51)双色数码管，(52)调光装置， (53)弧形光带，(54)透明外罩，(55)透明外罩连接槽，(56)度数指 示牌，(57)支架顶，(58)调光电路，(59)照明灯，(60)线缆，(61) 透气孔，(62)走线孔，(63)发送电路，(64)驱动电路，(65)计算电 路，(66)接受电路，(67)螺丝孔，(68)电路板，(69)主体，(70)电 子元件，(n)接受电路，(72)计算电路，(73)驱动电路，(74)调光 电路，(75)调光装置，(76)弧形光点,(77)外壳，(78)透明窗口， (79)双色数码管，(80)固定装置，(81)前盖，(82)后盖。
具体实施例方式
原理说明参照图1,系统工作的原理是信息发生器(1)的信号 源(20)与船舵同步转动，系统的各个部件遵守共同的约定，以一种 通信方式进行信息传送。信息发生器(1)将信号源(20)的模拟信号 变为系统约定的数码信息，发送到信息分配器(2),主显示器(3)和 分显示器(4)从信息分配器(2)上读取信息，经过运算后把信息用 双色数码管和光带及LED发光管的形式表示出来。
结构说明参照图2，信息发生器(1)的说明信息发生器(1) 安装在船舵的附近， 一般的情况信息发生器U)的信号源是一个电位 器(20),电位器(20)的柄(22)在外壳(5)的外面，柄(22)与 船舵的连动机构连接，柄(22)的转动与船舵的转动是同步的，电位 器(20)与接受电路(13)连接，计算电路(11)与按键(7) (8)及 指示灯(6)连接，发送电路(14)与发送接口 (15)连接。连接的线 缆(17)从外壳(5)上可以密封的孔(18)中进入到外壳(5)内。 接受电路(13)、计算电路(11)、发送电路(14)它们彼此相连接， 组成一个完成信号的接受到信息的发送的小系统。
参照图3,信息分配器(2)的说明信息分配器(2)安装在船的 需要安装主显示器(3)分显示器(4)区域的中间，信息分配器(2) 由信息分配主体(42)和外壳(31)组成，信息分配主体(42)由电 路板(B)、电子元件(32)构成在外壳(31)的里面，包括集成电路、 接口、电阻电容、晶体管、电源接口、信号线接口等的电子元件(32)焊接在电路板(33)上，组成接受电路(36)和发送电路(35)，信息 分配器(2 )的接受电路(36 )与信息发生器(1)的发送电路(14 ) 相连接，发送电路(35) —般有8个接口， 6个是连接分显示器(4)， 一个是连接主显示器(3)， 一个是连接储存器。
参照图4，主显示器(3)的说明主显示器(3)安装在驾驶舱内， 螺丝将支架(45 )固定在房顶，线缆(60 )从走线孔(62 )进人支架(45 ) 内，连接在弧形电路板(44)上，弧形电路板(44)用螺丝固定在支架 (45 )的电路板连接座(47 )上。LED发光管排列焊接在弧形线路板(44 ) 的弧形边上，组成三个弧形光带(53)，.弧形光带(53)安装在弧形窗口 (46)内，每个弧形光带(53)由发三种颜色光的LED发光管组成，中 间一种颜色的LED发光管表示0度，0度LED发光管的左边所有的LED 发光管发另 一种颜色的光，0度LED发光管的右边所有的LED发光管发其 它颜色的光，每个弧形光带(53)与一组双色数码管(51)上下配对， 分别在左中右三个方向进行显示，每个方向呈90度左右，每个弧形窗口 的上面有一个度数指示牌(56 )，度数指示牌(56 )的0度为起点在中间， 度数由小到大分别表示左边和右边的度数。双色数码管(51)在数码管 窗口 "8)里，透明外罩(54)在主体(50)的外面，固定在支架(45) 的透明外罩连接槽(55)上。照明灯(59)、弧形光带(53)和双色数码 管(51)的亮度分别单独调节，调光装置(52)安装在驾驶台上。
正常运行的时候所有的弧形光带(53)和双色数码管(51 )显示同一 个颜色和度数。中间一个LED发黄颜色的光常亮，该LED表示O度船舵 的位置，O度左边所有的LED是发红颜色的光，红颜色的LED亮表示船舵在左边，O度右边所有的LED是发绿颜色的光，绿颜色的LED亮表示船 舵在右边。亮一个LED表示1度，2个表示2度，以此类推。每个双色数 码管(51)能够发出三个颜色的光，双色数码管(51)的数字表示度数， 双色数码管(51)的颜色表示舵的左右方向，双色数码管(51)的颜色 与弧形光带(53)的颜色是同步的。因为亮度需求不同，调光装置(52) 分别控制照明灯(59)、弧形光带(53)和双色数码管(51)的亮度。 参照图5，分显示器(4)的说明分显示器(4)安装在相关的船 舱内的墙壁上和驾驶台上，分显示器(4)由分显示主体(69)、前盖 (81)和后盖(82)组成，前盖(81)的正面有个透明的窗口 (78)， 后盖(82 )固定在前盖(81)上，分显示主体(69 )固定在后盖(82 ) 里面，分显示主体(69)由弧形光点(76)、双色数码管(79)、电路 板(68)、电子元件(70)构成，电子元件(70)焊接在电路板(68) 上，组成接受电路(71)、计算电路(72)、驱动电路(73)和调光电 路(74),双色数码管(79)在LED发光管排列组成弧形光点(76)的 上面，露出在前盖的透明窗口 (78)下面。弧形光点(76)的LED发 光管有三个颜色，黄色在中间，代表O度，红色在左边，代表舵在左 边，绿色在右边，代表舵在右边，双色数码管(79)可以发三个颜色， 舵在左边的时候用红色的数字表示，舵在右边的时候用绿色的数字表 示。 一般的情况分显示器(4)不需要调光，但是如果安装在驾驶室里 需要调光，调光的装置(75)在前盖(81)的正面。固定装置(80) 是4个向正面旋进的螺丝，在前盖(81)的外面，按装在驾驶台是前 盖(81)正面向上，直接用4个螺丝固定，如果是挂在墙壁上需要增加一个与墙壁连接的固定装置来实现。所有的分显示器(4)的接受电 路(71)各自与信息分配器(2)的发送电路(35)用双绞的信号线连接。
运行说明整个系统运行之前需要对信息发生器(1)进行设置， 使系统能够正确反映船舵的位置。
首先要使信息发生器(1)知道船舵转动的角度范围，其次要知道 船舵的0度、左满舵和右满舵在电位器(20)上的位置。
系统的所有部件接通电源，打开信息发生器(1)外壳的盖子(24 )， 主体(23)上有设置按键(7)、确定按键(8)，按键的上面是一排指 示灯(6),分别是表示正负35度、45度、60度指示范围指示灯(25) (26 ) ( 27 )，以及0度、左满舵、右满舵位置指示灯(28 ) ( 29 ) ( 30 ), 指示灯的作用是提示选择的事项，没有确定的时候指示灯闪烁，选择 完毕下一个要求确定的指示灯闪烁，直到选择全部完毕。系统在确定 了指示的范围后，电位器(20)上左满舵和右满舵的位置就是该指示 范围的正负最大值，接受电路(13)和计算电路(11)就可以将正负 最大值中间的任何阻值变成约定的数码信息，由发送电路(14)通过 连接在发送接口 (15)上的双统线用485或其他方式，将信息发送出 去。
比如，我们要选择45度的范围，当35度范围的指示灯(25)开 始闪烁的时候按设置键(7)放弃，45度范围的指示灯(26)闪烁的时 候按确定键(8)确定。系统马上进入行程位置确定的程序，O度指示 灯(28)开始闪烁，将船舵转到0度，电位器的柄(22)在船舵的带动下转到一个点，这个点就代表0度，按确定键(8)确定了 0度的位 置以后，左满舵的指示灯(29)闪烁，由船舵确定电位器左满舵的位 置以后按确定键(8)确定，电位器的这个位置就是左45度的阻值， 右满舵的指示灯(30)闪烁，由船舵确定电位器右满舵的位置以后按 确定键(8)确定，电位器的这个位置就是右45度的阻值，现在系统 设置完毕，指示灯停止闪烁，盖上盖子(24)，系统进入正常运行的状 态。
这时候，如果船舵在左边20度的位置，电位器的柄(22)被带动 在左20度的位置，并且发送电位器阻值的信息，信息发送器(l)将 它变成系统约定的数码信息发送到信息分配器(2),主显示器(3)和 分显示器(4)从信息分配器(2)上收到信息以后，根据约定用双色 数码管(51) ( 79 )显示红色20,弧形光带(53 )和弧形光点(76 )也 用红色显示20度；如果，船舵在右边25度的位置，主显示器(3)和 分显示器(4)的双色数码管(51) (79)都用绿色显示25，弧形光带 (53)和弧形光点(76)也用绿色显示"度。
权利要求
1，数码式智能舵角指示系统由信息发生器(1)、信息分配器(2)、主显示器(3)、分显示器(4)通过线缆连接组成、其特征是信息发生器(1)由电位器(20)、信息发生器主体(23)和外壳(5)组成，电位器(20)、信息发生器主体(23)在外壳(5)内，电位器的柄(22)露出在外壳(5)的外面，信息发生器主体(23)由电路板(9)、按键(7)(8)、指示灯(6)、发送接口(15)、电源接口(19)、电子元件(10)构成，包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管、电源接口等的电子元件(10)焊接在电路板(9)上，组成接受电路(13)、计算电路(11)、发送电路(14)，电位器(20)与接受电路(13)连接，计算电路(11)与按键(7)(8)及指示灯(6)连接，发送电路(14)与发送接口(15)连接。信息分配器(2)由信息分配主体(42)和外壳(31)组成，信息分配器主体(42)由电路板(33)、电子元件(32)构成在外壳(31)里面，包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管、电源接口、信号线接口等的电子元件(32)焊接在电路板(33)上，组成接受电路(36)和发送电路(35)，发送电路(35)有多个接口。主显示器(3)呈圆形脸盆状，由主显示主体(50)、支架(45)和透明外罩(54)组成，支架(45)的顶部有与船舱顶连接用的螺丝孔(67)，走线孔(62)和透气孔(61)，支架(45)顶部的下面有与透明外罩(54)连接的连接槽(55)，支架(45)内有电路板的连接座(47)，支架(45)的侧面有三个弧形窗口(46)和三个数码管窗口(48)，数码管窗口(48)在弧形窗口(46)的下面，弧形窗口(46)和数码管窗口(48)上下配对朝向一致，一对朝向中间，其它两对分别朝向左边和右边。主显示主体(50)固定在支架(45)的里面，主显示主体(50)由三个弧形光带(53)、度数指示牌(56)、三组双色数码管(51)、弧形电路板(44)、电子元件(43)构成，电子元件(43)包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管、信号线接口、电源接口等焊接在弧形电路板(44)上，组成接受电路(66)、计算电路(65)、驱动电路(64)和调光电路(58)，弧形电路板(44)固定在支架(45)里面的电路板连接座(47)上，弧形光带(53)是由LED发光管排列焊接在弧形电路板(44)的三个弧形边的上下而成，三个弧形光带(53)分别在支架(45)的三个弧形窗口(46)里，度数指示牌(56)固定在弧形窗口(46)的上面，照明灯(59)在支架(45)的里面；三组双色数码管(51)分别固定在数码管窗口(48)里面。每个弧形光带(53)由发三种颜色光的LED发光管组成，中间一种颜色的LED发光管表示0度，0度LED发光管的左边所有的LED发光管发另一种颜色的光，0度LED发光管的右边所有的LED发光管发其它颜色的光，度数指示牌( )以0度为起点，由小到大分别表示左边和右边的度数，三个弧形光带(53)同步显示同样的颜色和度数，双色数码管(51)和弧形光带(53)显示的颜色与度数相同的。照明灯(59)、弧形光带(53)和双色数码管(51)的亮度分别单独调节，调光装置(52)从主显示器(3)的调光电路(58)引出来安装。透明外罩(54)固定在支架(45)的下面。所有的线缆(60)从走线孔(62)进入支架(45)连接在弧形电路板(44)上。分显示器(4)由分显示主体(69)、前盖(81)和后盖(82)组成，前盖(81)的正面有透明窗口(78)，后盖(82)固定在前盖(81)上，分显示主体(69)固定在后盖(82)的里面，分显示主体(69)由弧形光点(76)、双色数码管(79)、电路板(68)、电子元件(70)构成，电子元件(70)包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管、信号线接口、电源接口等焊接在电路板(68)上，组成接受电路(71)、计算电路(72)、驱动电路(73)和调光电路(74)，双色数码管(79)和LED发光管排列组成的弧形光点(76)焊接在电路板(68)上，双色数码管(79)在弧形光点(76)的上面，双色数码管(79)和弧形光点(76)露出在透明窗口(78)下面。调光装置(75)在前盖(81)的正面。固定装置(80)在前盖(81)的外面。
2,根据权利要求1所述的数码式智能舵角指示系统，其特征是信 息分配器(2 )的接受电路(36 )与信息发生器(1)的发送电路(") 有双绞的信号线相连接。主显示器(3)的接受电路(66)与信息分 配器(2)的发送电路(35)有双绞的信号线相连接。所有的分显示 器(4)的接受电路(71)各自与信息分配器(2)的发送电路(35) 有双绞的信号线连接。
全文摘要
数码式智能舵角指示系统涉及船舶仪器设备，它的信息发生器直接提供数码的舵角信息，数码的舵角信息经过信息交换器连接到主显示器和分显示器，主显示器在左、中、右三面同时用可以显示三个颜色的弧形电子光带和可以显示三个颜色的数码管动态地显示舵角的位置，分显示器同时用可以显示三个颜色的数码管和LED显示舵角的位置，信息发生器由电位器、主体和外壳组成，信息分配器由主体和外壳组成，接受电路与信息发生器的发送电路相连接，主显示器呈圆形脸盆状，由主显示主体、支架和透明外罩组成，接受电路与信息分配器的发送电路相连接，分显示器由主体、前盖和后盖组成，所有的分显示器的接受电路各自与信息分配器的发送电路有双绞信号线连接。
文档编号B63H25/06GK101450711SQ20071017138
公开日2009年6月10日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年11月30日
发明者仇文杰, 曹伟龙, 成 杨, 伟 江, 王卫荣 申请人:上海三有日用科技有限公司