一种定时传输潜标中水上通信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，特别是一种可在海洋中监测水下环境的定时传输潜标中水上通信浮标数据采集控制器。
【背景技术】
[0002]海洋潜标系统是对海洋水下环境进行长期、定点、多参数剖面观测的仪器设备系统，是海洋环境立体监测系统的重要组成部分。海洋潜标系统具有观测时间长、隐蔽、测量不易受海面气象条件影响等优点，在国外，20世纪70年代以来就得到了广泛的应用。20世纪90年代以来，随着我国海洋科学研宄、海洋综合利用和国防事业发展的需要，我国对海洋环境监测的力度不断加强，对海洋水下环境监测仪器设备的需求日益增加，海洋潜标系统在我国也逐渐得到了较广泛的应用。
[0003]目前，传统的海洋数据采集控制器主要指的是水下主浮体(也称为潜标系统)，该水下主浮体主要包括多个传感器、数据存储装置、以及用于携带上述多个传感器进行下潜的机械部件；其使用的原理为:将绳索的一端系于机械部件上，绳索的另一端固定于船体上，轮船载着上述水下主浮体到达指定位置后，将机械部件抛于海洋中，此时机械部件带动多个传感器下潜到深海中进行数据采集，随后，工作人员通过收缩绳索即可将水下主浮体回收，然后读取数据存储装置内的数据即可。但是实践发现，传统水下主浮体因流场和海洋地理环境复杂容易丢失或不能正常回收，一旦不能正常回收将造成重大的经济损失，同时丢失宝贵的海洋科学数据；在一些特定危险海域，采用船只去进行投送水下主浮体存在一定的危险性；同时水下主浮体的下潜深度与绳索的长度存在很大的关联性，在很多区域，经常会发生由于绳索的尺寸不够长而无法或者更深层次的深海数据信息。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:提供一种可控制浮标通过红外模块进行点对点数据传输；在上浮过程中进行温度、盐度数据的采集；到达水面后通过北斗卫星系统进行定位与数据传输，待数据传输完成后实现浮标自毁的定时传输潜标中水上通信浮标数据采集控制器。
[0005]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:
[0006]一种定时传输潜标中水上通信浮标数据采集控制器，包括:
[0007]数据控制采集单元，所述数据控制采集单元包括与北斗通讯模块连接的第一数据控制采集电路、与温盐传感器连接的第二数据控制采集电路、以及与红外通信模块连接的第三数据控制采集电路；上述红外通信模块用于无线接收水下主浮体所采集到的数据信息;
[0008]自毁系统；
[0009]用于驱动上述自毁系统启动的电机驱动系统；
[0010]内嵌有定时模块的中央处理器；
[0011]数据存贮单元；
[0012]用于采集浮标参数的浮标参数转换单元；
[0013]用于为上述中央处理器提供时钟信号的晶振单元；
[0014]用于控制红外通信模块工作状态的电源控制单元；
[0015]以及电源单元；上述电源单元包括为中央处理器提供电能的第一电源电路、和为电机驱动系统提供电能的第二电源电路；其中:
[0016]上述中央处理器的I/O端口分别与数据控制采集单元、数据存贮单元、浮标参数转换单元、晶振单元、北斗通讯模块、电源单元电连接；上述中央处理器通过电机驱动系统与自毁系统连接。
[0017]进一步、所述第一电源电路包括MOS管(Ul)、额定电阻(R1、R2)、二极管(Dl)、额定电容(Cl?C7)、电源转换器(U2)、接口(Jl);所述额定电阻(Rl)串联于地(GND)、接口(Jl)之间，二极管(Dl)串联于接口(Jl)，MOS管(Ql)源极之间；额定电容(Cl)串联于MOS管(Ql)源极和地(GND)之间，MOS管(Ql)栅极与额定电阻(Rl) —端连接，所述额定电阻(R2)串联于MOS管(Ul)漏级、电源转换器(U2)之间，额定电容(C2、C3)在MOS管(Ul)漏级和地之间(GND)，电源转换器(U2)输出端(3)为电源电压(VCC)，额定电容(C4)在电源转换器(U2)输入端(I)和地(GND)之间，额定电容(C5、C6、C7)在电源转换器(U2)的输出端⑶和地(GND)之间。
[0018]更进一步、所述第二电源电路包含电平转换电路(U3)、M0S管(U4)、额定电容(C37、C38)、电源转换器(U15)、接口(U16);中央处理器的输出端(RDO)通过电平转换电路(U3)控制输出端(A0)，所述额定电阻(R60)作为上拉电阻串联于电源(Vdd)、电平转换电路(U3)的输出端(AO)之间；M0S管(U9)源极连接电源电压(Vdd)，栅极连接控制端(RDOO)，漏级与电源转换器(U15)的输入端连接；电源转换器(U15)输出端与接口(U16)连接，额定电容(C37)串联于MOS管(U9)漏极和地(GND)之间，额定电容(C38)串联于电源转换器(U15)输出端和地(GND)之间。
[0019]更进一步、所述第一数据控制采集电路包括电平转换电路(U3)、额定电阻(R9)、MOS管(U6)、多路开关电路(U4)、电平变换电路(U8)、额定电阻(R53、R55、R51、R57)、额定电容(C23?C26、C28、C15、C16);中央处理器的输出端(RD2)通过电平转换电路(U3)控制输出端(D0)，所述额定电阻(R9)作为上拉电阻串联于电源(Vdd)、电平转换电路(U3)的输出端(DO)之间；所述MOS管(U6)的栅极与电平转换电路(U3)的输出端(DO)连接，MOS管(U6)源极与电源电压(Vdd)连接，MOS管(U6)漏级输出为北斗通讯模块的电源电压；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和Y)连接，中央处理器的输出端(RD4、RD5、RC5)分别与多路开关电路(INH、A、B)连接，中央处理器通过多路开关电路(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(R55、R53) —端连接，额定电阻(R51、R57)另一端与电平变换电路(U8)的输入端(8)和输出端⑵连接。
[0020]更进一步、所述第二数据控制采集电路包括电平转换电路(U3)、额定电阻(R58)、MOS管(U9)、多路开关电路(U4)、电平变换电路(U8)、额定电阻(R52、R50、R54、R56)、额定电容(C23?C26、C28?C30);中央处理器的输出端(RD3)通过电平转换电路(U3)控制输出端(EO)，所述额定电阻(R58)作为上拉电阻串联于电源(Vdd)、电平转换电路(U3)的输出端(EO)之间；所述MOS管(U9)的栅极与电平转换电路(U3)的输出端(EO)连接，MOS管(U9)源极与电源电压(Vdd)连接，MOS管(U9)漏级输出为温盐传感器模块的电源电压；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和Y)连接，中央处理器的输出端(RD4、RD5、RC5)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(RX1、TXl)分别与额定电阻(R54、R52) —端连接，额定电阻(R50、R56)另一端与电平变换电路(U8)的输入端(13)和输出端
(14)连接。
[0021]更进一步、所述第三数据控制采集电路包括电平转换电路(U3)、额定电阻(R61)、MOS管(U17)、多路开关电路(U4)、电平变换电路(U8)、额定电阻(R43、R47、R5、R7)、额定电容(Cll?C14、C27、C39?C42);中央处理器的输出端(RDl)通过电平转换电路(U3)控制输出端(B0)，所述额定电阻(R61)作为上拉电阻串联于电源(Vdd)、电平转换电路(U3)的输出端(BO)之间；所述MOS管(U17)的栅极与电平转换电路(U3)的输出端(BO)连接，MOS管(U17)源极与电源电压(Vdd)连接，MOS管(U17)漏级输出为红外通信模块的电源电压；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和Y)连接，中央处理器的输出端(RD4、RD5、RC5)分别与多路开关电路(INH、A、B)连接，中央处理器通过多路开关电路(INH、A、B)选择多路开关中的一路开关；其中多路开关电路(RX2、TX2)分别与额定电阻(R47、R43) 一端连接，额定电阻(R5、R7)另一端与电平变换电路(U8)的输入端(13)和输出端(14)连接。
[0022]更进一步、所述浮标参数转换单元包括额定电阻(R63、R64、R58)，额定电容(C29、C30)，电平转换电路(U3)，MOS管(U9);额定电阻(R58)在中央处理器的输入端(RDO)和MOS管(Qll)漏级输出之间，中央处理器的输出端(RD3)通过电平转换电路(U3)控制输出端(E0)，所述额定电阻(R58)作为上拉电阻串联于电源(Vdd)、电平转换电路(U3)的输出端(EO)之间；所述MOS管(U9)的栅极与电平转换电路(U3)的输出端(EO)连接，MOS管(U9)源极与电源电压(Vdd)连接，MOS管(U9)漏级输出为温盐传感器模块的电源电压，额定电阻(R63)在中央处理器的输入端(RAO)和MOS管(U9)漏级输出之间，额定电阻(R64)在中央处理器的输出端(RAO)和地(GND)之间。
[0023]更进一步、所述