一种表层漂流浮标数据采集控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海洋监测设备技术领域，涉及一种能够进行覆盖大部分海洋领域探测的仪器，特别是一种可监测海洋次表层海流及其流路的表层漂流浮标数据采集控制器。
【背景技术】
[0002]表层漂流浮标(以下简称浮标)是一种随流漂移、利用Argos卫星系统定位、具有数据实时传输功能的海洋仪器，浮标装载温度传感器来获取表层水温，用拉格朗日法大尺度测量表层流速和跟踪海流走向，并由此分析观测海域海流及水体表层温度的分布特征，进一步认识和了解对观测海域的表层海流及其流路等。
[0003]在发达国家，表层漂流浮标早在二十世纪八十年代就已广泛应用，产品也已是多种形式，多种用途，如:SVP浮标(测表层温度和拉格朗日测流)、SVP-BP浮标(除了测表层温度和拉格朗日测流外，还可测气压)、WSD浮标(测风速、风向)、CODE浮标(适用于近岸观测，测表层温度和拉格朗日测流)、ADOS浮标(拉格朗日测流、带温度链)等。
[0004]国内表层漂流浮标的使用已开始逐年增多，2000年以前主要依靠进口。2000年以后，在我国部分科研工作者的努力下，适合我国国情的海洋监测设备逐步投入使用，但是通过实践发现，现有浮标设备具有功能单一、电能损耗大的缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:提供一种可控制浮标按照一定的时间间隔采集海洋表层水温；采集浮标的位置信息；采集浮标的浸没状态；当Argos卫星过顶时，浮标通过Argos卫星系统进行定位与数据传输的表层浮标数据采集控制器。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的浮标数据采集控制器，技术方案为:
[0007]一种表层漂流浮标数据采集控制器，包括:
[0008]电源单元，用于给浮标数据采集控制器提供工作电源；
[0009]数据控制采集单元，所述数据控制采集单元包括第一数据控制采集电路、第二数据控制采集电路、以及第三数据控制采集电路；其中:第一数据控制采集电路与Argos通讯模块进行数据通信；第二数据控制采集电路与GPS模块进行数据通信；第三数据控制采集电路与浸没传感器进行数据通信；
[0010]数据采集单元，用于测量温度信号、浮标浸没状态和电源电压信号；所述数据采集单元包括Α/D转换电路；
[0011]实时时钟单元，用于提供浮标时钟数据；所述实时时钟单元为实时时钟电路；
[0012]数据存贮单元，用于浮标数据存储；所述数据存贮单元为数据存贮电路；
[0013]晶振单元，用于为浮标中央处理器提供时钟信号；所述晶振单元为起振电路；
[0014]以及中央处理器；其中:
[0015]所述中央处理器分别与电源单元、数据控制采集单元、数据采集单元、实时时钟单元、数据存IC单元、晶振单元电连接。
[0016]进一步，作为优选，本发明还采用了如下的技术方案:
[0017]所述电源单元包括MOS管(Ql)、额定电阻(Rl、R18)、二极管(Dl)、额定电容(C4、C7、C8、CR2、CR3、CR4、CR6)、电源转换器(IC2)、接口 (Jl);所述额定电阻(Rl)串联于地(GND)和MOS管(Ql)栅极之间，二极管(Dl)串联于MOS管(Ql)源极和接口 (Jl)之间，额定电容串联于MOS管(Ql)源极和地(GND)之间，额定电阻(CR3、C4)串联于MOS管(Ql)漏级和地(GND)之间，额定电阻(R18)串联于MOS管(Ql)漏级和电源转换器(IC2)输入端之间，额定电阻(CR4)串联于电源转换器(IC2)输入端和地(GND)之间，额定电容(C7、C8和CR6)串联于电源转换器(IC2)输出端和地(GND)之间，电源转换器(IC2)输出端为电源电压(VCC) ο
[0018]所述第一数据控制采集电路包括额定电阻(R37、R40)、多路开关电路(IC5)、额定电阻(R43、R51)、光电隔离器(IC9)、额定电阻(R2、R17)、MOS管(Q2)、额定电容(CR5);所述中央处理器的输出端(RC6)和输入端(RC7)分别与多路开关电路(X、Y)连接，中央处理器的输出端(RD3、RD2、RDl)分别与多路开关电路(INH、A、B)连接，并通过多路开关电路(INH、A、B)选择多路开关中的一路开关；其中:多路开关电路(RX0、ΤΧ0)分别与额定电阻(R43、R51) —端连接，额定电阻(R43、R51)另一端与接口(J6)连接；中央处理器的输出端(RDO)与光电隔离器(IC9)的输入端发光二极管阴极连接，额定电阻(R2)连接于光电隔离器(IC9)的输入侧发光二极管阳极和电源电压(VCC)，光电隔离器(IC9)的输出端二极管阴极接地(GND)，额定电阻(R17)连接于光电隔离器(IC9)的输出端二极管阳极和供电电压(Vdd)，光电隔离器(IC9)的输出端二极管阳极与MOS管(Q2)栅极连接，MOS管(Q2)源极与供电电压(Vdd)连接，MOS管(Q2)漏级输出端为Argos通讯模块电源电压(Data power)，额定电容(CR5)连接于MOS管(Q2)漏级输出和地(GND)之间。
[0019]所述第二数据控制采集电路包括额定电阻(R37、R40)、多路开关电路(IC5)、电源转换器(IC3、IC4)、额定电阻(R45、R53)、光电隔离器(IC9)、额定电阻(R2、R17)、MOS管(Q2)、额定电容(CR5、CR7、C9、CR9、Cll);中央处理器的输出端(RC6)和输入端(RC7)分别与多路开关电路(X、Y)连接，中央处理器的输出端(RD3、RD2、RDl)分别与多路开关电路(INH、A、B)连接，并通过多路开关电路(INH、A、B)选择多路开关中的一路开关；其中多路开关电路(RXUTXl)分别与额定电阻(R45、R53) —端连接，额定电阻(R45、R53)另一端与接口(J7)连接；中央处理器的输出端(RDO)与光电隔离器(IC9)的输入端发光二极管阴极连接，额定电阻(R2)连接于光电隔离器(IC9)的输入侧发光二极管阳极和电源电压(VCC)，光电隔离器(IC9)的输出端二极管阴极接地(GND)，额定电阻(R17)连接于光电隔离器(IC9)的输出端二极管阳极和供电电压(Vdd)，光电隔离器(IC9)的输出端二极管阳极与MOS管(Q2)栅极连接，MOS管(Q2)源极与供电电压(Vdd)连接，MOS管(Q2)漏级输出端(Data power)与电源转换器(IC3)输入端连接，电源转换器(IC3)输出端(5V)与电源转换器(IC4)输入端连接，电源转换器(IC4)输出端为GPS电源电压(3.3V)，额定电容(CR5)连接于MOS管(Q2)漏级输出和地(GND)之间，额定电容(CR7)连接于电源转换器(IC3)输出端(5V)和地(GND)之间，额定电容(C9、CR9、C11)连接于电源转换器(IC4)输出端(3.3V)和地(GND)之间。
[0020]所述第三数据控制采集电路包括额定电阻(R37、R40)、多路开关电路(IC5)、电平变换电路(IC8)、电源转换器(IC3、IC4)、额定电阻(R50、R58、R64、R66)、额定电容(CR10、CR12、CR14、CR16、C12)、光电隔离器(IC9)、额定电阻(R2、R17)、MOS管(Q2)、额定电容(CR5、CR7、C9、CR9、C11)，中央处理器的输出端(RC6)和输入端(RC7)分别与多路开关电路(X、Y)连接，中央处理器的输出端(RD3、RD2、RD1)分别与多路开关电路(INH、A、B)连接，并通过多路开关电路(INH、A、B)选择多路开关中的一路开关；其中:多路开关电路(RX3、TX3)分别与额定电阻(R50、R58) 一端连接，额定电阻(R50、R58)另一端分别与电平变换电路(IC8)的输出端(9)和输入端(10)连接。
[0021]所述数据采集单元包括Α/D转换电路(IC6)、额定电阻(R41、R38、R39)、额定电容(CR8和C10)和接口 (J2);中央处理器输出端(RAl)与Α/D转换电路(IC6)输入端(DIN)连接，中央处理器输入端(RA3)与Α/D转换电路(IC6)输出端(DOUT)连接，中央处理器(RAO)与Α/D转换电路(IC6)时钟端(SCLK)连接，中央处理器输入端(RA2)与Α/D转换电路(IC6)状态端(SSTRB)连接；额定电阻(R38)和额定电阻(R39)串联在一起，额定电阻(R38)和额定电阻(R39)的两端分别与供电电压(Vdd)和地(GND)连接，额定电阻(R41)串联于A/D转换电路(IC6)的输入端(CH6)和额定电阻(R39) —端，额定电容(CR8)串联于Α/D转换电路(IC6)输出端(11)和地(GND)之间，额定电容(ClO)串联于Α/D转换电路(IC6)输出端(12)和地(GND)之间。
[0022]所述实时时钟单元包括时钟电路(IClO)、晶振(CRY3)、额定电容(C14、C15)、二极管(D2、D3)和后备电池(BI);晶振(CRY3)在时钟电路(IClO)输入端(1,2)之间，额定电容(C14)在时钟电路(IClO)输入端⑴和地(GND)之间，时钟电路(IClO)输入端(6)与中央处理器的输出端(SCL)连接