一種定時(shí)傳輸潛標(biāo)中水上通信浮標(biāo)數(shù)據(jù)采集控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及海洋監(jiān)測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種能夠進(jìn)行覆蓋大部分海洋領(lǐng)域探測的儀器，特別是一種可在海洋中監(jiān)測水下環(huán)境的定時(shí)傳輸潛標(biāo)中水上通信浮標(biāo)數(shù)據(jù)采集控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋潛標(biāo)系統(tǒng)是對(duì)海洋水下環(huán)境進(jìn)行長期、定點(diǎn)、多參數(shù)剖面觀測的儀器設(shè)備系統(tǒng)，是海洋環(huán)境立體監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分。海洋潛標(biāo)系統(tǒng)具有觀測時(shí)間長、隱蔽、測量不易受海面氣象條件影響等優(yōu)點(diǎn)，在國外，20世紀(jì)70年代以來就得到了廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以來，隨著我國海洋科學(xué)研究、海洋綜合利用和國防事業(yè)發(fā)展的需要，我國對(duì)海洋環(huán)境監(jiān)測的力度不斷加強(qiáng)，對(duì)海洋水下環(huán)境監(jiān)測儀器設(shè)備的需求日益增加，海洋潛標(biāo)系統(tǒng)在我國也逐漸得到了較廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前，傳統(tǒng)的海洋數(shù)據(jù)采集控制器主要指的是水下主浮體也稱為潛標(biāo)系統(tǒng)，該水下主浮體主要包括多個(gè)傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、以及用于攜帶上述多個(gè)傳感器進(jìn)行下潛的機(jī)械部件；其使用的原理為:將繩索的一端系于機(jī)械部件上，繩索的另一端固定于船體上，輪船載著上述水下主浮體到達(dá)指定位置后，將機(jī)械部件拋于海洋中，此時(shí)機(jī)械部件帶動(dòng)多個(gè)傳感器下潛到深海中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，隨后，工作人員通過收縮繩索即可將水下主浮體回收，然后讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)即可。但是實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)水下主浮體因流場和海洋地理環(huán)境復(fù)雜容易丟失或不能正?；厥眨坏┎荒苷；厥諏⒃斐芍卮蟮慕?jīng)濟(jì)損失，同時(shí)丟失寶貴的海洋科學(xué)數(shù)據(jù)；在一些特定危險(xiǎn)海域，采用船只去進(jìn)行投送水下主浮體存在一定的危險(xiǎn)性；同時(shí)水下主浮體的下潛深度與繩索的長度存在很大的關(guān)聯(lián)性，在很多區(qū)域，經(jīng)常會(huì)發(fā)生由于繩索的尺寸不夠長而無法或者更深層次的深海數(shù)據(jù)信息。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種可控制浮標(biāo)通過紅外模塊進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸；在上浮過程中進(jìn)行溫度、鹽度數(shù)據(jù)的采集；到達(dá)水面后通過北斗衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行定位與數(shù)據(jù)傳輸，待數(shù)據(jù)傳輸完成后實(shí)現(xiàn)浮標(biāo)自毀的定時(shí)傳輸潛標(biāo)中水上通信浮標(biāo)數(shù)據(jù)采集控制器。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的浮標(biāo)數(shù)據(jù)采集控制器，技術(shù)方案為:
[0006]—種定時(shí)傳輸潛標(biāo)中水上通信浮標(biāo)數(shù)據(jù)采集控制器，包括:
[0007]數(shù)據(jù)控制采集單元，所述數(shù)據(jù)控制采集單元包括與北斗通訊模塊連接的第一數(shù)據(jù)控制采集電路、與溫鹽傳感器連接的第二數(shù)據(jù)控制采集電路、以及與紅外通信模塊連接的第三數(shù)據(jù)控制采集電路；上述紅外通信模塊用于無線接收水下主浮體所采集到的數(shù)據(jù)信息;
[0008]自毀系統(tǒng)；
[0009]用于驅(qū)動(dòng)上述自毀系統(tǒng)啟動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；
[0010]內(nèi)嵌有定時(shí)模塊的中央處理器；
[0011]數(shù)據(jù)存貯單元；
[0012]用于采集浮標(biāo)參數(shù)的浮標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)換單元；
[0013]用于為上述中央處理器提供時(shí)鐘信號(hào)的晶振單元；
[0014]用于控制紅外通信模塊工作狀態(tài)的電源控制單元；
[0015]以及電源單元；上述電源單元包括為中央處理器提供電能的第一電源電路、和為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供電能的第二電源電路；其中:
[0016]上述中央處理器的I/O端口分別與數(shù)據(jù)控制采集單元、數(shù)據(jù)存貯單元、浮標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)換單元、晶振單元、北斗通訊模塊、電源單元電連接；上述中央處理器通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與自毀系統(tǒng)連接。
[0017]進(jìn)一步、所述第一電源電路包括M0S管U1、額定電阻R1、額定電阻R2、二極管D1、額定電容C1?C7、電源轉(zhuǎn)換器U2、接口 J1 ;所述額定電阻R1串聯(lián)于地GND、接口 J1之間，二極管D1串聯(lián)于接口 J1，M0S管Q1源極之間；額定電容C1串聯(lián)于M0S管Q1源極和地GND之間，M0S管Q1柵極與額定電阻R1 —端連接，所述額定電阻R2串聯(lián)于M0S管U1漏級(jí)、電源轉(zhuǎn)換器U2之間，額定電容C2、額定電容C3在M0S管U1漏級(jí)和地GND之間，電源轉(zhuǎn)換器U2第三輸出端為電源電壓VCC，額定電容C4在電源轉(zhuǎn)換器U2第一輸入端和地GND之間，額定電容C5?C7在電源轉(zhuǎn)換器U2的第三輸出端和地GND之間。
[0018]更進(jìn)一步:所述第二電源電路包含電平轉(zhuǎn)換電路U3、M0S管U4、額定電容C37?C38、電源轉(zhuǎn)換器U15、接口 U16 ;中央處理器的輸出端RD0通過電平轉(zhuǎn)換電路U3控制輸出端A0，所述額定電阻R60作為上拉電阻串聯(lián)于電源Vdd、電平轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端A0之間；M0S管U9源極連接電源電壓Vdd，柵極連接控制端RD00，漏級(jí)與電源轉(zhuǎn)換器U15的輸入端連接；電源轉(zhuǎn)換器U15輸出端與接口 U16連接，額定電容C37串聯(lián)于M0S管U9漏極和地GND之間，額定電容C38串聯(lián)于電源轉(zhuǎn)換器U15輸出端和地GND之間。
[0019]更進(jìn)一步:所述第一數(shù)據(jù)控制采集電路包括電平轉(zhuǎn)換電路U3、額定電阻R9、M0S管U6、多路開關(guān)電路U4、電平變換電路U8、額定電阻R53、額定電阻R55、額定電阻R51、額定電阻R57、額定電容C23?C26、額定電容C28、額定電容C15、額定電容C16 ;中央處理器的輸出端RD2通過電平轉(zhuǎn)換電路U3控制輸出端D0，所述額定電阻R9作為上拉電阻串聯(lián)于電源Vdd,電平轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端D0之間；所述M0S管U6的柵極與電平轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端D0連接，M0S管U6源極與電源電壓Vdd連接，M0S管U6漏級(jí)輸出為北斗通訊模塊的電源電壓；中央處理器的輸出端RC6和輸入端RC7分別與多路開關(guān)電路X和多路開關(guān)電路Y連接，中央處理器的輸出端RD4、輸出端RD5、輸出端RC5分別與多路開關(guān)電路INH、多路開關(guān)電路A、多路開關(guān)電路B連接，中央處理器通過多路開關(guān)電路INH、多路開關(guān)電路A、多路開關(guān)電路B選擇多路開關(guān)中的一路開關(guān)；其中多路開關(guān)電路RX3、多路開關(guān)電路TX3分別與額定電阻R55、額定電阻R53 —端連接，額定電阻R51、額定電阻R57另一端與電平變換電路U8的輸入端8和輸出端7連接。
[0020]更進(jìn)一步:所述第二數(shù)據(jù)控制采集電路包括電平轉(zhuǎn)換電路U3、額定電阻R58、M0S管U9、多路開關(guān)電路U4、電平變換電路U8、額定電阻R52、額定電阻R50、額定電阻R54、額定電阻R56、額定電容C23?C26、額定電容C28?C30 ;中央處理器的輸出端RD3通過電平轉(zhuǎn)換電路U3控制輸出端E0，所述額定電阻R58作為上拉電阻串聯(lián)于電源Vdd、電平轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端E0之間；所述M0S管U9的柵極與電平轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端E0連接，M0S管U9源極與電源電壓Vdd連接，M0S管U9漏級(jí)輸出為溫鹽傳感器模塊的電源電壓；中央處理器的輸出端RC6和輸入端RC7分別與多路開關(guān)電路X和多路開關(guān)電路Y連接，中央處理器的輸出端RD4、輸出端RD5、輸出端RC5分別與多路開關(guān)電路INH、多路開關(guān)電路A、多路開關(guān)電路B連接，并通過多路開關(guān)電路INH、多路開關(guān)電路A、多路開關(guān)電路B選擇多路開關(guān)中的一路開關(guān)；其中多路開關(guān)電路RX1、多路開關(guān)電路TX1分別與額定電阻R54、額定電阻R52 —端連接，額定電阻R50、額定電阻R56另一端與電平變換電路U8的輸入端13和輸出端14連接。
[0021]更進(jìn)一步:所述第三數(shù)據(jù)控制采集電路包括電平轉(zhuǎn)換電路U3、額定電阻R61、M0S管U17、多路開關(guān)電路U4、電平變換電路U8、額定電阻R43、額定電阻R47、額定電阻R5、額定電阻R7、額定電容C11?C14、額定電容C27、額定電容C39?C42 ;中央處理器的輸出端RD1通過電平轉(zhuǎn)換電路U3控制輸出端B0，所述額定電阻R61作為上拉電阻串聯(lián)于電源Vdd、電平轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端B0之間；所述M0S管U17的柵極與電平轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端B0連接，M0S管U17源極與電源電壓Vdd連接，M0S管U17漏級(jí)輸出為紅外通信模塊的電源電壓；中央處理器的輸出端RC6和輸入端RC7分別與多路開關(guān)電路X和多路開關(guān)電路Y連接，中央處理器的輸出端RD4、輸出端RD5、輸出端RC5分別與多路開關(guān)電路INH、多路開關(guān)電路A、多路開關(guān)電路B連接，中央處理器通過多路開關(guān)電路INH、多路開關(guān)電路A、多路開關(guān)電路B選擇多路開關(guān)中的一路開關(guān)；其中多路開關(guān)電路RX2、多路開關(guān)電路TX2分別與額定電阻R47、額定電阻R43 —端連接，額定電阻R5、額定電阻R7另一端與電平變換電路U8的輸入端13和輸出端14連接。
[0022]更進(jìn)一步:所述浮標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括額定電阻R63、額定電阻R64、額定電阻R58，額定電容C29、額定電容C30，電平轉(zhuǎn)換電路U3，M0S管U9 ;額定電阻R58在中央處理器的輸入端RDI和M0S管Q11漏級(jí)輸出之間，中央處理器的輸出端RD3通過電平轉(zhuǎn)換電路U3控制輸出端E0，所述額定電阻R58作為上拉電阻串聯(lián)于電源Vdd、電平轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端E0之間；所述M0S管U9的柵極與電平轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端E0連接，M0S管U9源極與電源電壓Vdd連接，M0S管U9漏級(jí)輸出為溫鹽傳感器模塊的電源電壓，額定電阻R63在中央處理器的輸入端RAI和M0S管U9漏級(jí)輸出之間，額定電阻R64在中央處理器的輸出端RA0和地GND之間。
[0023]更進(jìn)一步:所述數(shù)據(jù)存貯單元包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路U12?U13 ;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路U12?U13的輸入端8與電源電壓VCC連接，時(shí)鐘電路U12