平臺羅經擔負著為艦艇上導彈、作戰(zhàn)指揮等系統(tǒng)提供航向、姿態(tài)及位置等信息的重要任務，一旦失效，將直接影響艦艇航行安全及其戰(zhàn)斗效能的發(fā)揮。平臺羅經結構復雜，且涉及多學科知識，維護使用人員只有經過專門培訓才能勝任故障定位、排除以及裝備等日常維護工作。由于受經費、生產能力等客觀條件制約，以及訓練內容、形式有限，實裝訓練不能完全滿足訓練需求。
為了提高使用人員的操作技能和維護保養(yǎng)水平，本文設計了平臺羅經訓練模擬器，研制成本僅約為實裝的十分之一，而且可以設定多種工作方式和工作環(huán)境，提高了訓練效果，具有顯著的軍事意義和經濟價值。

1 系統(tǒng)組成及功能
平臺羅經維修訓練模擬器以“硬模擬與軟模擬結合，硬模擬為主”為基本原則，設計一個操作實踐平臺即學員操作臺和一個控制與演示平臺即教員控制臺。
其中學員操作臺利用“硬模擬”的直觀性，為受訓人員發(fā)現(xiàn)、分析、排除故障提供一種動手上機實踐的環(huán)境。學員操作臺以1：1比例模擬平臺羅經系統(tǒng)電子機柜，其外觀及維修操作控制與實裝完全一致，具有模擬實裝操作的功能。由單片機、CH452L、8255A組成的硬件電路完成其功能。
教員控制臺接收來自學員操作臺的操作信息，具有設置、記錄、提示、報警等功能。此外，教員控制臺利用“軟模擬”的適應性，充分運用現(xiàn)代信息技術、仿真技術、虛擬現(xiàn)實技術，有效地節(jié)省模擬器的研制成本，在提高通用性的同時拓展其模擬功能。該系統(tǒng)以VB6．0和SQL 2000為軟件設計平臺，采用面向對象設計思想和數(shù)據(jù)庫編程技術設計。

2 硬件設計
2．1 電路總體結構
為正確模擬平臺羅經系統(tǒng)操作控制面板，設計了基于單片機的控制與顯示電路。該電路接收來自控制計算機的控制字與數(shù)據(jù)，顯示相應的信息，并采集按鍵狀態(tài)，反饋至計算機。其總體結構如圖1所示。

該電路實現(xiàn)的功能：
1)通過MAX232，實現(xiàn)單片機與計算機之間的串口通信，傳遞控制命令與數(shù)據(jù)；
2)基于CH452L可驅動8個數(shù)碼管或64個發(fā)光二極管的功能，采用3片CH452L并聯(lián)，實現(xiàn)1片單片機驅動18個數(shù)碼管與54個發(fā)光二極管，顯示來自計算機的相應數(shù)據(jù)；
3)通過光耦隔離芯片TLP521-1，控制蜂鳴器的工作狀態(tài)；蜂鳴器采用12 V直流電源供電，單片機控制電路為5 V直流電源供電；
4)通過8255A采集模擬器按鍵開關狀態(tài)，傳遞至計算機。
2．2 電路模塊化設計
系統(tǒng)采用模塊化設計方法，主要由通信模塊、數(shù)碼管(指示燈)顯示模塊組成。
2．2．1 通信模塊設計
本文中89C51單片機與PC機通過串口進行通信。89C51單片機內部有一個可編程全雙工串行通信接口(BXD、PAD)，具有UART的全部功能。該接口電路能同時進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，一般情況下只要通過TXD、RXD和GND 3條線連接就可以實現(xiàn)與PC機的串行通信。由于PC機的串行口是RS-232標準接口，其電平采用的是EIA電平，而單片機要求的是TTL電平，為了實現(xiàn)單片機與PC機之間能可靠地進行串行通信，還需要將單片機的串行接口的電平轉換成RS-232電平標準。本設計選用MAXIM公司生產的專用芯片MAX232進行電平轉換，MAX232芯片具有集成度高，內置了電壓倍增電路及負電源電路，單+5 V電源工作，只需外接5個容量為0. 1～1μF的小電容，即可完成兩路RS-232與TTL之間電平轉換，其連接圖如圖2所示。