为了保证轮船安全可靠的航行，要求轮船上电器和机械各部件工作必须始终处于良好的工作状态。要保证各部件都处于良好的工作状态，就有必要对轮船的各个电器和机械部件的工作状态实时监视，以便及时发现问题，并对其维修和更换。另外在遇到意外情况发生时，也可了解轮船当时的一些工作状态，如当时航行的速度、方位和各主要部件工作状况，为分析事故原因提供科学的数据依据。为此，我们设计了一种船舶工况记录仪。船舶工况记录仪的主要功能是对轮船舵机的工作情况实施数据采集、存贮、实时显示和监控。采集 24 位的开关量，要求带光电隔离。

每一位开关量标志着某部件的工作状况。采集轮船运行的方向信号：前舱的方向信号和后舱舵的转动角度信号，用以判断方向信号和舵的转动角度是否统一，方向信号和舵的转动角度信号用 8 位数据表示。能使用记录仪中的小健盘分别去控制时间的显示、任一时刻采集数据的显示、数据的打印输出以及控制是否与上位机连接通信。在上位机中可以打开对应时间段的数据文件查看具体某一时间段的数据。其数据格式为：前面 3 个字节的数据表示时间，后面 5 个字节的数据表示各部件的工作状况和航行的速度和方位。另一种是和上位机实时连接的工作方式，即记录仪通过串口和上位机联接在一起。

记录仪采集的数据一方面存入其系统内部的 RAM，与此同时数据还将通过串口实时地送到上位机显示，实现实时监视。这些数据还将以文件形式存贮在上位机的硬盘中。单片机系统是整个船舶工况记录仪的核心，主要负责整机的各功能模块的协调工作。数码显示电路，工作时作为一个电子钟用，调试时可以当作数据显示终端，可显示从端口采集的数据，也可显示方向信号的数据，还可显示存储单元的数据。

键盘用于输入各种控制命令和对时间的修改。存储器用于存储定时采集的各种数据。日时钟提供显示的时间和采集数据的时基信号。数据采集端口，负责连接外界的采集点和角度位移传感器，采集的数据通过该端口送往单片机系统 。打印接口电路可连接任意型号的打印机，打印存储器中采集的数据。异步通信电路负责与上位机联络和传输数据。我们采用的方法是利用锁存器对数据总线输出的数据进行分时缓冲锁存后作为扩展存储器的地址，即向 3 个锁存器中分别存入待访问的扩展存储器地址对应的数据，而这 3 个锁存器输出的数据作为扩展存贮器的地址来使用。文章摘自粮油仪器网