在雷达天线、火炮控制军事与数控机床工业控制领域中,角度信息是一个重要的参数。传统的台式角度测量系统体积大,操作复杂,通用性差。本文分析自整角机、旋转变压器轴角传感器信号特点,设计了基于单芯片轴角/数字转换模块的便携式角度监测系统。本文分析和归纳了国内外轴角检测技术研究现状,说明了便携式角度监测系统研究的意义和价值。根据自整角机、旋转变压器工作原理及信号特点,采用了基于Scott变压器的信号预处理电路,RD19230单芯片轴角转换模块和C8051F340单片机作为处理核心的设计方案。该系统采用锂电池或USB接口供电,具有低成本、低功耗、高精度和环境适应能力强等特点。通过USB2.0接口,可以将监测信息传输到上位机实时显示,并保存成Excel文件。全文分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、RDC模块电路、量程放大电路、单片机控制电路、显示电路和电源电路。预处理电路将输入自整角机、旋转变压器信号转换为两路正交信号,并进行降压处理。采用RD19230芯片将模拟角度信号转换为数字信号,C8051F340单片机计算出角度信息,驱动液晶屏显示。单片机集成的ADC电路采样输入信号,控制量程放大电路,实现宽输入信号范围内,系统具有较高的测量精度。液晶屏具有四种监测角度显示方式,满足不同应用需求,还可以显示参考信号电压、输入信号电压及电池电量。软件主要包括两个部分：下位机固件程序和上位机界面软件。单片机固件程序采用C51语言设计,上位机软件采用面向对象的VC++6.0编写,易于扩展和修改。程序以简洁直观的软件界面显示角度信息、参考电压和信号电压,记录数据保存为Excel格式文件,方便以后的调用查看。经过测试验证,本系统测量精度高、输入信号范围宽、体积小、功耗低、可靠性高、操作简单通用性强,完全可以满足角度测量及实时监测数据保存的要求。