一種基于pic32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，主要由觸控液晶顯示單元，高精度數(shù)據(jù)采集單元，主控制器單元PIC32，實時時鐘單元，溫濕度傳感器單元和存儲單元組成，存儲單元支持USB存儲器與SD卡。該系統(tǒng)中控制器單元PIC32作為整個數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的控制核心，將精度數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)通過存儲單元記錄在存儲介質(zhì)中；觸控液晶顯示單元實現(xiàn)人機交互；實時時鐘單元與溫濕度傳感器單元分別提供時間、環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)；本實用新型支持USB存儲器與SD卡組合作為存儲介質(zhì)，采集數(shù)據(jù)雙備份，防止野外采集過程中數(shù)據(jù)的丟失，外置USB存儲器可以不必要拆卸儀器，即可完成數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，滿足了野外電磁數(shù)據(jù)儲存小尺寸、大容量和簡便的要求。
【專利說明】—種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，具體涉及一種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在地質(zhì)勘探領(lǐng)域，地質(zhì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常工作于野外且需要長時間地采集記錄海量數(shù)據(jù)，如在瞬變電磁接收機在野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)過程中，需要連續(xù)長時間記錄大量的電壓、電流以及時間等參數(shù)，故野外現(xiàn)場的數(shù)據(jù)存儲單元是其一個重要組成部分。隨著采集系統(tǒng)采集速度的不斷提高，其對移動存儲的速度和容量也不斷增加，采用硬盤比較脆弱容易損壞，且存在著體積、重量、發(fā)熱問題。以USB存儲器、SD卡等為代表的便攜式移動存儲器的發(fā)展為的數(shù)據(jù)存儲和交換提供了新存儲介質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，能夠應(yīng)用地質(zhì)數(shù)據(jù)采集儀器中，實現(xiàn)該類儀器在野外工作時長時間存儲數(shù)據(jù)的需要。
[0004]為了實現(xiàn)上述功能，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，主要由觸控液晶顯示單元、高精度數(shù)據(jù)采集單元、主控制器單元PIC32、存儲單元、實時時鐘單元、溫濕度傳感器單元幾個部分組成；所述的主控制器單元PIC32為系統(tǒng)的控制核心；所述高精度數(shù)據(jù)采集單元與所述主控制器單元PIC32雙向電連接；所述觸控液晶顯示單元與所述主控制器單元PIC32雙向電連接；所述存儲單元與所述主控制器單元PIC32雙向電連接；所述實時時鐘單元與所述主控制器單元PIC32雙向電連接；所述溫濕度傳感器單元均與所述主控制器單元PIC32雙向電連接。
[0006]以上所述存儲單元包括SD卡存儲器和USB存儲器；SD卡存儲器體積小、容量大，不占用儀器設(shè)計的體積空間，便于儀器的小型化、便攜式設(shè)計；所述主控制器單元PIC32與所述SD卡存儲器的接口采用SPI總線，所述主控制器單元PIC32的RD9、RDO、RDlO與RC4引腳分別與SD卡存儲器插座的⑶、CMD、CLK及DATO連接；所述主控制器單元PIC32的RG3、RG2引腳分別與所述USB存儲盤插座的D-與D+連接。
[0007]以上所述存儲單元外置的USB存儲器，是大容量的USB存儲器，當(dāng)系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時，自動將SD卡中的數(shù)據(jù)備份至USB存儲器，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的雙備份，保證采集的數(shù)據(jù)的不丟失、不被覆蓋。
[0008]以上所述主控制器單元PIC32通過I2C總線讀取所述實時時鐘內(nèi)芯片PCF8563的實時時間或日歷；PCF8563的第5引腳和第6引腳分別通過4.7kΩ電阻上拉并與所述主控制器單元PIC32微控制器的RA3和RA2引腳連接，PCF8563的第3引腳與所述主控制器單元PIC32的RA4連接，PCF8563的第8引腳VDD與3.3V及3V紐扣電池備用電源連接。
[0009]以上所述觸控液晶顯示單元的觸控屏采用電阻式觸控屏，其為65K色8英寸工業(yè)串口屏。
[0010]本實用新型基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
[0011]1、本實用新型基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，采用微控制器PIC32，其內(nèi)部集成USB OTG接口等豐富外設(shè)資源，單片微控制器可以實現(xiàn)讀寫USB大容量存儲器、SD卡，簡化了外圍設(shè)計，降低系統(tǒng)功耗和體積；
[0012]2、野外工作的電磁接收機放置于野外，要求能以自備電源長時間工作，故對系統(tǒng)的功耗有較高的要求；本實用新型系統(tǒng)采用的微控制器PIC32、實時時鐘芯片、溫濕度傳感器均是小體積、低功耗芯片，安裝所需空間小，系統(tǒng)工作電源可采用電池供電，適合野外移動場合的應(yīng)用；
[0013]3、本實用新型針對野外應(yīng)用的小尺寸、大容量、輕便、高穩(wěn)定性的設(shè)計要求，采用SD卡與USB存儲器結(jié)合作為存儲介質(zhì)，SD卡作為存儲介質(zhì)，SD卡體積小、容量大，不占用儀器設(shè)計的體積空間，便于儀器的小型化、便攜式設(shè)計；外置的USB存儲器，支持大容量的USB存儲器。外置的USB存儲器，支持大容量的USB存儲器，當(dāng)系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時，自動將SD卡中的數(shù)據(jù)備份至USB存儲器，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的雙備份。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖2為本實用新型基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)PIC32與SD卡及USB存儲盤接口電路。
[0016]圖3為本實用新型基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)PIC32與實時時鐘芯片接口電路。

【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及創(chuàng)作特性更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示的本實用新型基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖，一種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，主要由觸控液晶顯示單元，高精度數(shù)據(jù)采集單元，主控制器單元PIC32，存儲單元，實時時鐘單元，溫濕度傳感器單元組成，存儲單元支持USB存儲器與SD卡；觸控液晶顯示單元實現(xiàn)人機交互，控制數(shù)據(jù)記錄的過程，以及讀取記錄的數(shù)據(jù)并顯示，觸控屏采用的電阻式觸控屏，其為65K色8英寸工業(yè)串口屏；高精度數(shù)據(jù)采集單元完成數(shù)據(jù)的采集，并將采集的數(shù)據(jù)送至PIC32內(nèi)部RAM空間；主控制器單元PIC32作為整個數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的控制核心，完成數(shù)據(jù)記錄過程的控制，可靠性高與抗干擾能力強的特點使得PIC32適用于野外的惡劣環(huán)境，提高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性；存儲單元包括USB存儲器及SD卡；實時時鐘單元提供數(shù)據(jù)記錄的時間信息，存儲的數(shù)據(jù)文件以實時的系統(tǒng)時間命名，并在文件內(nèi)容中也加入時間戳等信息，方便多個文件后期處理；溫濕度傳感器單元檢測外界環(huán)境的溫度和濕度，并記錄在文件內(nèi)容中，為后期的處理提供數(shù)據(jù)采集的外部環(huán)境信息。
[0019]整個系統(tǒng)工作時，高精度數(shù)據(jù)采集單元完成電磁數(shù)據(jù)的采集，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至主控制器單元PIC32，主控制器單元PIC32作為數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的控制核心，完成采集數(shù)據(jù)的存儲過程的控制，讀取實時時鐘單元、溫濕度單元的數(shù)據(jù)，并與觸控液晶顯示單元實現(xiàn)人機交互，主控制器單元PIC32的微處理器具體采用型號為PIC32MX795。
[0020]以下為各模塊的工作方式:
[0021]如圖2所示本實用新型的主控制器單元PIC32與SD卡存儲器及USB存儲盤接口電路圖；其中主控制器單元PIC32與SD卡存儲器的接口采用SPI總線，主控制器單元PIC32的RD9、RD0、RD10與RC4引腳分別與SD卡存儲器插座的CD、CMD、CLK及DATO連接；主控制器單元PIC32的RG3、RG2引腳分別與USB存儲盤插座的D-與D+連接。
[0022]如圖3所示本實用新型的主控制器單元PIC32與實時時鐘芯片接口電路圖，主控制器單元PIC32通過I2C總線讀取實時時鐘/日歷芯片PCF8563的實時時間/日歷；PCF8563是一款工業(yè)級的極低功耗多功能時鐘/日歷芯片，廣泛應(yīng)用于便攜式儀器、電池電源等產(chǎn)品中；由于PCF8563屬于漏極開路輸出，需外接上拉電阻，從而保證總線在常態(tài)下呈高電平；其中，PCF8563的第5引腳和第6引腳分別通過4.7k Ω電阻上拉并與主控制器單元PIC32微控制器的RA3和RA2引腳連接，PCF8563的第3引腳與主控制器單元PIC32的RA4連接，PCF8563的第8引腳VDD與3.3V及3V紐扣電池備用電源連接。
[0023]本實用新型通過附圖進(jìn)行說明的，在不脫離本實用新型范圍的情況下，還可以對本實用新型專利進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本實用新型專利不局限于所公開的具體實施過程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實用新型專利權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實施方案。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)主要由觸控液晶顯示單元、高精度數(shù)據(jù)采集單元、主控制器單元PIC32、存儲單元、實時時鐘單元、溫濕度傳感器單元幾個部分組成；所述的主控制器單元PIC32為系統(tǒng)的控制核心；所述高精度數(shù)據(jù)采集單元與所述主控制器單元PIC32雙向電連接；所述觸控液晶顯示單元與所述主控制器單元PIC32雙向電連接；所述存儲單元與所述主控制器單元PIC32雙向電連接；所述實時時鐘單元與所述主控制器單元PIC32雙向電連接；所述溫濕度傳感器單元均與所述主控制器單元PIC32雙向電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于:所述存儲單元包括SD卡存儲器和USB存儲器；所述主控制器單元PIC32與所述SD卡存儲器的接口采用SPI總線，所述主控制器單元PIC32的RD9、RDO、RDlO與RC4引腳分別與SD卡存儲器插座的⑶、CMD、CLK及DATO連接；所述主控制器單元PIC32的RG3、RG2引腳分別與所述USB存儲盤插座的D-與D+連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于:所述存儲單元外置的USB存儲器，是大容量的USB存儲器，當(dāng)系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時，自動將SD卡中的數(shù)據(jù)備份至USB存儲器，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的雙備份，保證采集的數(shù)據(jù)的不丟失、不被覆蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制器單元PIC32通過I2C總線讀取所述實時時鐘內(nèi)芯片PCF8563的實時時間或日歷；PCF8563的第5引腳和第6引腳分別通過4.7k Ω電阻上拉并與所述主控制器單元PIC32微控制器的RA3和RA2引腳連接，PCF8563的第3引腳與所述主控制器單元PIC32的RA4連接，PCF8563的第8引腳VDD與3.3V及3V紐扣電池備用電源連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PIC32的電磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于:所述觸控液晶顯示單元的觸控屏采用電阻式觸控屏，其為65K色8英寸工業(yè)串口屏。
【文檔編號】G01V3/36GK204101747SQ201420600445
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】王廣君, 李玥, 曾旭明, 冀連杰, 徐朝玉, 陳曉夢, 李寧 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）