一种基于pic32的电磁数据存储系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于PIC32的电磁数据存储系统，主要由触控液晶显示单元，高精度数据采集单元，主控制器单元PIC32，实时时钟单元，温湿度传感器单元和存储单元组成，存储单元支持USB存储器与SD卡。该系统中控制器单元PIC32作为整个数据记录系统的控制核心，将精度数据采集单元采集的数据通过存储单元记录在存储介质中；触控液晶显示单元实现人机交互；实时时钟单元与温湿度传感器单元分别提供时间、环境温湿度数据；本实用新型支持USB存储器与SD卡组合作为存储介质，采集数据双备份，防止野外采集过程中数据的丢失，外置USB存储器可以不必要拆卸仪器，即可完成数据的导出，满足了野外电磁数据储存小尺寸、大容量和简便的要求。
【专利说明】—种基于PIC32的电磁数据存储系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数据存储系统，具体涉及一种基于PIC32的电磁数据存储系统。
【背景技术】
[0002]在地质勘探领域，地质数据采集系统通常工作于野外且需要长时间地采集记录海量数据，如在瞬变电磁接收机在野外数据采集系统过程中，需要连续长时间记录大量的电压、电流以及时间等参数，故野外现场的数据存储单元是其一个重要组成部分。随着采集系统采集速度的不断提高，其对移动存储的速度和容量也不断增加，采用硬盘比较脆弱容易损坏，且存在着体积、重量、发热问题。以USB存储器、SD卡等为代表的便携式移动存储器的发展为的数据存储和交换提供了新存储介质。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种基于PIC32的电磁数据存储系统，能够应用地质数据采集仪器中，实现该类仪器在野外工作时长时间存储数据的需要。
[0004]为了实现上述功能，本实用新型所采取的技术方案是:
[0005]一种基于PIC32的电磁数据存储系统，主要由触控液晶显示单元、高精度数据采集单元、主控制器单元PIC32、存储单元、实时时钟单元、温湿度传感器单元几个部分组成；所述的主控制器单元PIC32为系统的控制核心；所述高精度数据采集单元与所述主控制器单元PIC32双向电连接；所述触控液晶显示单元与所述主控制器单元PIC32双向电连接；所述存储单元与所述主控制器单元PIC32双向电连接；所述实时时钟单元与所述主控制器单元PIC32双向电连接；所述温湿度传感器单元均与所述主控制器单元PIC32双向电连接。
[0006]以上所述存储单元包括SD卡存储器和USB存储器；SD卡存储器体积小、容量大，不占用仪器设计的体积空间，便于仪器的小型化、便携式设计；所述主控制器单元PIC32与所述SD卡存储器的接口采用SPI总线，所述主控制器单元PIC32的RD9、RDO、RDlO与RC4引脚分别与SD卡存储器插座的⑶、CMD、CLK及DATO连接；所述主控制器单元PIC32的RG3、RG2引脚分别与所述USB存储盘插座的D-与D+连接。
[0007]以上所述存储单元外置的USB存储器，是大容量的USB存储器，当系统处于空闲状态时，自动将SD卡中的数据备份至USB存储器，实现采集数据的双备份，保证采集的数据的不丢失、不被覆盖。
[0008]以上所述主控制器单元PIC32通过I2C总线读取所述实时时钟内芯片PCF8563的实时时间或日历；PCF8563的第5引脚和第6引脚分别通过4.7kΩ电阻上拉并与所述主控制器单元PIC32微控制器的RA3和RA2引脚连接，PCF8563的第3引脚与所述主控制器单元PIC32的RA4连接，PCF8563的第8引脚VDD与3.3V及3V纽扣电池备用电源连接。
[0009]以上所述触控液晶显示单元的触控屏采用电阻式触控屏，其为65K色8英寸工业串口屏。
[0010]本实用新型基于PIC32的电磁数据存储系统，与现有技术相比，具有如下优点:
[0011]1、本实用新型基于PIC32的电磁数据存储系统，采用微控制器PIC32，其内部集成USB OTG接口等丰富外设资源，单片微控制器可以实现读写USB大容量存储器、SD卡，简化了外围设计，降低系统功耗和体积；
[0012]2、野外工作的电磁接收机放置于野外，要求能以自备电源长时间工作，故对系统的功耗有较高的要求；本实用新型系统采用的微控制器PIC32、实时时钟芯片、温湿度传感器均是小体积、低功耗芯片，安装所需空间小，系统工作电源可采用电池供电，适合野外移动场合的应用；
[0013]3、本实用新型针对野外应用的小尺寸、大容量、轻便、高稳定性的设计要求，采用SD卡与USB存储器结合作为存储介质，SD卡作为存储介质，SD卡体积小、容量大，不占用仪器设计的体积空间，便于仪器的小型化、便携式设计；外置的USB存储器，支持大容量的USB存储器。外置的USB存储器，支持大容量的USB存储器，当系统处于空闲状态时，自动将SD卡中的数据备份至USB存储器，实现采集数据的双备份。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型基于PIC32的电磁数据存储系统的整体结构框图。
[0015]图2为本实用新型基于PIC32的电磁数据存储系统PIC32与SD卡及USB存储盘接口电路。
[0016]图3为本实用新型基于PIC32的电磁数据存储系统PIC32与实时时钟芯片接口电路。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及创作特性更加清楚明白，下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细说明。
[0018]如图1所示的本实用新型基于PIC32的电磁数据存储系统的整体结构框图，一种基于PIC32的电磁数据存储系统，主要由触控液晶显示单元，高精度数据采集单元，主控制器单元PIC32，存储单元，实时时钟单元，温湿度传感器单元组成，存储单元支持USB存储器与SD卡；触控液晶显示单元实现人机交互，控制数据记录的过程，以及读取记录的数据并显示，触控屏采用的电阻式触控屏，其为65K色8英寸工业串口屏；高精度数据采集单元完成数据的采集，并将采集的数据送至PIC32内部RAM空间；主控制器单元PIC32作为整个数据记录系统的控制核心，完成数据记录过程的控制，可靠性高与抗干扰能力强的特点使得PIC32适用于野外的恶劣环境，提高系统工作的稳定性；存储单元包括USB存储器及SD卡；实时时钟单元提供数据记录的时间信息，存储的数据文件以实时的系统时间命名，并在文件内容中也加入时间戳等信息，方便多个文件后期处理；温湿度传感器单元检测外界环境的温度和湿度，并记录在文件内容中，为后期的处理提供数据采集的外部环境信息。
[0019]整个系统工作时，高精度数据采集单元完成电磁数据的采集，并将采集的数据发送至主控制器单元PIC32，主控制器单元PIC32作为数据存储系统的控制核心，完成采集数据的存储过程的控制，读取实时时钟单元、温湿度单元的数据，并与触控液晶显示单元实现人机交互，主控制器单元PIC32的微处理器具体采用型号为PIC32MX795。
[0020]以下为各模块的工作方式:
[0021]如图2所示本实用新型的主控制器单元PIC32与SD卡存储器及USB存储盘接口电路图；其中主控制器单元PIC32与SD卡存储器的接口采用SPI总线，主控制器单元PIC32的RD9、RD0、RD10与RC4引脚分别与SD卡存储器插座的CD、CMD、CLK及DATO连接；主控制器单元PIC32的RG3、RG2引脚分别与USB存储盘插座的D-与D+连接。
[0022]如图3所示本实用新型的主控制器单元PIC32与实时时钟芯片接口电路图，主控制器单元PIC32通过I2C总线读取实时时钟/日历芯片PCF8563的实时时间/日历；PCF8563是一款工业级的极低功耗多功能时钟/日历芯片，广泛应用于便携式仪器、电池电源等产品中；由于PCF8563属于漏极开路输出，需外接上拉电阻，从而保证总线在常态下呈高电平；其中，PCF8563的第5引脚和第6引脚分别通过4.7k Ω电阻上拉并与主控制器单元PIC32微控制器的RA3和RA2引脚连接，PCF8563的第3引脚与主控制器单元PIC32的RA4连接，PCF8563的第8引脚VDD与3.3V及3V纽扣电池备用电源连接。
[0023]本实用新型通过附图进行说明的，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型专利进行各种变换及等同代替，因此，本实用新型专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本实用新型专利权利要求范围内的全部实施方案。
【权利要求】
1.一种基于PIC32的电磁数据存储系统，其特征在于:所述系统主要由触控液晶显示单元、高精度数据采集单元、主控制器单元PIC32、存储单元、实时时钟单元、温湿度传感器单元几个部分组成；所述的主控制器单元PIC32为系统的控制核心；所述高精度数据采集单元与所述主控制器单元PIC32双向电连接；所述触控液晶显示单元与所述主控制器单元PIC32双向电连接；所述存储单元与所述主控制器单元PIC32双向电连接；所述实时时钟单元与所述主控制器单元PIC32双向电连接；所述温湿度传感器单元均与所述主控制器单元PIC32双向电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于PIC32的电磁数据存储系统，其特征在于:所述存储单元包括SD卡存储器和USB存储器；所述主控制器单元PIC32与所述SD卡存储器的接口采用SPI总线，所述主控制器单元PIC32的RD9、RDO、RDlO与RC4引脚分别与SD卡存储器插座的⑶、CMD、CLK及DATO连接；所述主控制器单元PIC32的RG3、RG2引脚分别与所述USB存储盘插座的D-与D+连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于PIC32的电磁数据存储系统，其特征在于:所述存储单元外置的USB存储器，是大容量的USB存储器，当系统处于空闲状态时，自动将SD卡中的数据备份至USB存储器，实现采集数据的双备份，保证采集的数据的不丢失、不被覆盖。
4.根据权利要求1所述的一种基于PIC32的电磁数据存储系统，其特征在于:所述主控制器单元PIC32通过I2C总线读取所述实时时钟内芯片PCF8563的实时时间或日历；PCF8563的第5引脚和第6引脚分别通过4.7k Ω电阻上拉并与所述主控制器单元PIC32微控制器的RA3和RA2引脚连接，PCF8563的第3引脚与所述主控制器单元PIC32的RA4连接，PCF8563的第8引脚VDD与3.3V及3V纽扣电池备用电源连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于PIC32的电磁数据存储系统，其特征在于:所述触控液晶显示单元的触控屏采用电阻式触控屏，其为65K色8英寸工业串口屏。
【文档编号】G01V3/36GK204101747SQ201420600445
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】王广君, 李玥, 曾旭明, 冀连杰, 徐朝玉, 陈晓梦, 李宁 申请人:中国地质大学（武汉）