目前,自整角机作为现代导航装备领域中不可缺少的精密元器件,它既可作为传感器对导航装置角度位置进行远距离测试,也可用于远距离控制导航装置。随着航海事业和数字技术的发展,它已广泛应用于航空航天、工业控制和导航装备等领域中。但自整角机在导航装备实际应用中,由于受到各种恶劣条件的影响,其性能稍微发生变化就会引起导航系统的抖动和数据的畸变,因此在导航装备中角度测量就显得越来越重要。本文综合角度测试系统性能指标要求和设计成本的限制,提出了一种基于单片机的角度测试系统,该系统的特点是价格低廉,性能良好。设计采用了以微控制器C8051F064为核心的角度信号测试系统,该测试系统能够测试自整角机模拟角度信号,将角度信号通过串口与PC机进行数据交换,把计算机资源、模块化功能硬件与用于数据分析、过程通信及图形用户界面的应用软件有机结合在一起。其基本思想是利用VC++面向对象的思想模拟生成各种仪表面板,将下位机采集的角度数据进行数据分析、波形显示和仪表显示等功能,为工程人员在导航装备方案设计与故障检测中提供可靠依据。文中详细介绍了自整角机工作原理与发展现状,分析了角度测试系统的设计思路,全文分为硬件设计与软件设计两个部分。硬件部分主要包括预处理电路,信号调理电路,大小分选电路,采样控制电路、复位电路、电源电路、JTAG接口电路、显示电路以及串口通信接口电路。它是以超低功耗SOC型单片机C8051F064为核心,该单片机资源丰富,内部集成有两个A／D和DMA接口,保证采集板能够迅速、准确的采样信号。软件部分主要两个小部分：下位单片机软件和PC机上位机软件。单片机软件设计主要采用C51语言设计,上位机软件设计采用面向对象的C++语言,采用模块化设计思路。软件部分包括串口通信模块、数据处理模块,数据显示模块三个模块。整个系统其电路设计简单,易于扩展,能够满足普通用户角度测量的需求。