一种海底地震探测的测量记录电路的制作方法

本发明属于海底地震勘查技术领域，具体涉及一种海底地震探测的测量记录电路。

背景技术：

随着经济社会的不断发展和石油供求矛盾日益突出，对石油地震勘探技术的要求越来越高；近年来，GPS测绘系统在石油工业中被广泛应用，大大提高了石油地震勘探测量效率。这主要依赖于GPS系统能够在各个领域内向用户提供实时、全天候和全球性的导航服务，通过GPS卫星发送的导航定位信号能够进行静态定位、动态定位、速度测量等，促进了石油地震勘探测量和海洋石油地震勘探测量的顺利实施。本发明针对现有技术中的记录电路体积大、不便于携带、数据易丢失等不足，提出了一钟能实时显示并记录备份地震探测信息的测量记录电路。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出了一种海底地震探测的测量记录电路。

一种海底地震探测的测量记录电路，包括电源电路Ⅰ、数据显示电路Ⅱ、主控电路Ⅲ、数据存储电路Ⅳ和数据传输电路V；

所述的电源电路包括+5V输出电源电路和+3.3V输出电源电路；所述+5V电源电路由稳压电源芯片IC1和滤波电路构成；其中滤波电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一极性电容C1、第二极性电容C2、第三极性电容C3、第四极性电容C4、第一电感L1和第二电感L2；所述的稳压电源芯片IC1的型号为LM2576S-5。

稳压电源芯片IC1的2脚与第二二极管D2的阴极、第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端与第四极性电容C4的正极、稳压电源芯片IC1的4脚连接并作为+5V电源输出端；第四极性电容C4的负极与第二二极管D2的阳极、稳压电源芯片IC1的5脚、稳压电源芯片IC1的3脚、第三极性电容C3的负极、第一极性电容C1的负极、第二极性电容C2的负极、第二极性电容C2的正极、第一电感L1的一端连接并接地，第三极性电容C3的正极接稳压电源芯片IC1的1脚，、第一极性电容C1的正极与第一二极管D1的阴极、第一电感L1的另一端连接，第一二极管D1的阳极接+12V电源；

所述+3.3V电源电路由稳压电源芯片IC2和滤波电路构成；其中滤波电路包括第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8；所述稳压电源芯片IC2的型号为LM1117-3.3。

电源芯片IC2的1脚与第六电容C6的一端和第五电容C5的另一端连接并接+5V电源；第六电容C6另一端和第五电容C5的另一端相连后接地。电源芯片IC2的2脚与第七电容C7的一端、第八电容C8的一端连接并作为3.3V电源输出，电源芯片IC2的3脚与第七电容C7的另一端、第八电容C8的另一端连接并接地。

所述显示电路包括LCD显示芯片IC3、背光芯片IC7、第九电容C9。LCD显示芯片IC3采用R65109V，背光芯片IC7采用PT4402。

显示芯片IC3的6、31脚接地，32、7、8脚接电源+3.3V；显示芯片IC3的1、2、3、4、5、9、37脚悬空；显示芯片IC3的10脚接主控芯片IC4的88脚，显示芯片IC3的11脚接主控芯片IC4的58脚，显示芯片IC3的12脚接主控芯片IC4的86脚，显示芯片IC3的13脚接主控芯片IC4的85脚，显示芯片IC3的14脚接主控芯片IC4的61脚，显示芯片IC3的15脚接主控芯片IC4的62脚，显示芯片IC3的16脚接主控芯片IC4的81脚，显示芯片IC3的17脚接主控芯片IC4的82脚，显示芯片IC3的18脚接主控芯片IC4的38脚，显示芯片IC3的19脚接主控芯片IC4的39脚，显示芯片IC3的20脚接主控芯片IC4的40脚，显示芯片IC3的21脚接主控芯片IC4的41脚，显示芯片IC3的22脚接主控芯片IC4的42脚，显示芯片IC3的23脚接主控芯片IC4的43脚，显示芯片IC3的24脚接主控芯片IC4的44脚，显示芯片IC3的25脚接主控芯片IC4的45脚，显示芯片IC3的26脚接主控芯片IC4的46脚，显示芯片IC3的27脚接主控芯片IC4的55脚，显示芯片IC3的28脚接主控芯片IC4的56脚，显示芯片IC3的29脚接主控芯片IC4的57脚，显示芯片IC3的30脚接主控芯片IC4的98脚。背光芯片IC7的1脚与第九电容C9的一端连接后并接地，背光芯片IC7的2脚接主控芯片IC4的60脚，背光芯片IC7的3脚接第九电容C9的另一端后接+3.3V电源，背光芯片IC7的4脚接地，背光芯片IC7的5脚接显示芯片IC3的36脚，背光芯片IC7的6脚接显示芯片IC3的35脚，背光芯片IC7的7脚接显示芯片IC3的34脚，背光芯片IC7的8脚接显示芯片IC3的33脚。

所述主控电路包括主控芯片IC4和第一晶振Y1、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一电阻R1、第二电阻R2和第一复位开关K1；主控芯片IC4采用STM32F103VET6型号单片机。

主控电路包括主控芯片IC4，第十三电容C13的一端接主控芯片IC4的6脚，第十三电容C13另一端与主控芯片IC4的50、75、100、28、11、21、22脚连接并接+3.3V电源；主控芯片IC4的10、19、20、27、49、74、99脚接地。主控芯片IC4的12脚接第一晶振Y1的一端和第十一电容C11的一端，第十一电容C11的另一端接地。第一晶振Y1的另一端接主控芯片IC4的13脚和第十电容C10的一端,第十电容C10的另一端接地。主控芯片IC4的94脚接第一电阻R1的一端，第一电阻R1另一端接地。主控芯片IC4的14脚接第一复位开关K1的一端、第二电阻R2的一端和第十二电容C12的一端，第二电阻R2另一端接+3.3V电源,第十二电容C12另一端接地和第一复位开关K1的另一端。主控芯片IC4的25脚接GPS的数据信号线GPS_RX，主控芯片IC4的26脚接GPS的数据信号线GPS_TX。主控芯片IC4的35脚接外部枪控地震信号线。控芯片IC4的1脚、2脚、3脚接外部二极管，这些二极管作为工作状态警示灯。主控芯片IC4的1脚、2脚、3脚、23脚、24脚、29脚、30脚、31脚、32脚、67脚、70脚、71脚、77脚、36脚、37脚、89脚、90脚、91脚、92脚、93脚、95脚、96脚、47脚、48脚、15脚、16脚、17脚、18脚、33脚、34脚、63脚、64脚、65脚、66脚、78脚、79脚、80脚、7脚、8脚、9脚、73脚、83脚、84脚、87脚、59脚、97脚、4脚、5脚架空。

所述数据储存电路包括存储芯片IC5、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第十四电容C14。存储芯片IC5采用SDC10G2。

储存电路包括存储芯片IC5，存储芯片IC5的1脚接主控芯片IC4的54脚和第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接+3.3V电源。存储芯片IC5的2脚接主控芯片IC4的53脚和第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接+3.3V电源。存储芯片IC5的3脚接主控芯片IC4的52脚和第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端接+3.3V电源。存储芯片IC5的4脚接主控芯片IC4的51脚和第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接+3.3V电源。存储芯片IC5的5脚与第十四电容C14的一端连接并接+3.3V电源，存储芯片IC5的6脚与十四电容C14的另一端连接并接地。

所述数据传输电路包括电平转换芯片IC6、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第二八电容C18、第十九电容C19和第二十电容C20。电平转换芯片IC6芯片采用SP232芯片。

所述的电平转换芯片IC6的1脚与第十五电容C15的一端连接，电平转换芯片IC6的3脚与第十五电容C15的另一端连接并接地。电平转换芯片IC6的4脚接第十六电容C16的一端，电平转换芯片IC6的5脚接第十六电容C16的另一端。电平转换芯片IC6的2脚接第十七电容C17的一端，第十七电容C17的另一端接地，电平转换芯片IC6的6脚接第十八电容C18的一端，第十八电容C18的另一端接地。电平转换IC6的16脚接第十九电容C19的一端和第二十电容C20的一端后直连+3.3V电源。电平转换芯片IC6的15脚接第十九电容C19另一端和第二十电容C20的另一端后接地。电平转换芯片IC6的10脚和接主控芯片IC4的68，电平转换芯片IC6的9脚接主控芯片IC4的69脚。电平转换芯片IC6的7脚作为连接电脑的OUT_TX输出，电平转换芯片IC6的8脚作为连接电脑的OUT_RX输出。电平转换芯片IC6的11、12、14脚悬空。

有益效果：本发明运用低功耗设计，当地震信号来系统处于低功耗状态，一旦地震信号来临，设备进入工作状态，做好记录后，又回到低功耗状态等待下一个工作信号的来临，如此工作循环。运用GPS自带授时系统，理论时间精度达100us。且本发明成本低，体积小便于携带，可搭载拖曳式水上装备中，进行拖曳式地震测量，也可以搭载在水下机器人上，还可以搭载在海底多参数观测平台上。

附图说明

图1为本发明电路的整体框图；

图2为+5V输出电源电路的电路图；

图3为+3.3V输出电源电路的电路图；

图4为LCD显示屏借口电路的电路图；

图5为主控电路的电路图；

图6为TF卡接口电路的电路图；

图7为串行接口电路的电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种海底地震探测的测量记录电路，包括电源电路Ⅰ、数据显示电路Ⅱ、主控电路Ⅲ、数据存储电路Ⅳ和数据传输电路V；

所述的电源电路包括+5V输出电源电路和+3.3V输出电源电路；

如图2所示，所述+5V电源电路由稳压电源芯片IC1和滤波电路构成；其中滤波电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一极性电容C1、第二极性电容C2、第三极性电容C3、第四极性电容C4、第一电感L1和第二电感L2；所述的稳压电源芯片IC1的型号为LM2576S-5。

稳压电源芯片IC1的2脚与第二二极管D2的阴极、第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端与第四极性电容C4的正极、稳压电源芯片IC1的4脚连接并作为+5V电源输出端；第四极性电容C4的负极与第二二极管D2的阳极、稳压电源芯片IC1的5脚、稳压电源芯片IC1的3脚、第三极性电容C3的负极、第一极性电容C1的负极、第二极性电容C2的负极、第二极性电容C2的正极、第一电感L1的一端连接并接地，第三极性电容C3的正极接稳压电源芯片IC1的1脚，、第一极性电容C1的正极与第一二极管D1的阴极、第一电感L1的另一端连接，第一二极管D1的阳极接+12V电源；

如图3所示，所述+3.3V电源电路由稳压电源芯片IC2和滤波电路构成；其中滤波电路包括第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8；所述稳压电源芯片IC2的型号为LM1117-3.3。

电源芯片IC2的1脚与第六电容C6的一端和第五电容C5的另一端连接并接+5V电源；第六电容C6另一端和第五电容C5的另一端相连后接地。电源芯片IC2的2脚与第七电容C7的一端、第八电容C8的一端连接并作为3.3V电源输出，电源芯片IC2的3脚与第七电容C7的另一端、第八电容C8的另一端连接并接地。

如图4所示，所述显示电路包括LCD显示芯片IC3、背光芯片IC7、第九电容C9。LCD显示芯片IC3采用R65109V，背光芯片IC7采用PT4402。

显示芯片IC3的6、31脚接地，32、7、8脚接电源+3.3V；显示芯片IC3的1、2、3、4、5、9、37脚悬空；显示芯片IC3的10脚接主控芯片IC4的88脚，显示芯片IC3的11脚接主控芯片IC4的58脚，显示芯片IC3的12脚接主控芯片IC4的86脚，显示芯片IC3的13脚接主控芯片IC4的85脚，显示芯片IC3的14脚接主控芯片IC4的61脚，显示芯片IC3的15脚接主控芯片IC4的62脚，显示芯片IC3的16脚接主控芯片IC4的81脚，显示芯片IC3的17脚接主控芯片IC4的82脚，显示芯片IC3的18脚接主控芯片IC4的38脚，显示芯片IC3的19脚接主控芯片IC4的39脚，显示芯片IC3的20脚接主控芯片IC4的40脚，显示芯片IC3的21脚接主控芯片IC4的41脚，显示芯片IC3的22脚接主控芯片IC4的42脚，显示芯片IC3的23脚接主控芯片IC4的43脚，显示芯片IC3的24脚接主控芯片IC4的44脚，显示芯片IC3的25脚接主控芯片IC4的45脚，显示芯片IC3的26脚接主控芯片IC4的46脚，显示芯片IC3的27脚接主控芯片IC4的55脚，显示芯片IC3的28脚接主控芯片IC4的56脚，显示芯片IC3的29脚接主控芯片IC4的57脚，显示芯片IC3的30脚接主控芯片IC4的98脚。背光芯片IC7的1脚与第九电容C9的一端连接后并接地，背光芯片IC7的2脚接主控芯片IC4的60脚，背光芯片IC7的3脚接第九电容C9的另一端后接+3.3V电源，背光芯片IC7的4脚接地，背光芯片IC7的5脚接显示芯片IC3的36脚，背光芯片IC7的6脚接显示芯片IC3的35脚，背光芯片IC7的7脚接显示芯片IC3的34脚，背光芯片IC7的8脚接显示芯片IC3的33脚。

如图5所示，所述主控电路包括主控芯片IC4和第一晶振Y1、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一电阻R1、第二电阻R2和第一复位开关K1；主控芯片IC4采用STM32F103VET6型号单片机。

主控电路包括主控芯片IC4，第十三电容C13的一端接主控芯片IC4的6脚，第十三电容C13另一端与主控芯片IC4的50、75、100、28、11、21、22脚连接并接+3.3V电源；主控芯片IC4的10、19、20、27、49、74、99脚接地。主控芯片IC4的12脚接第一晶振Y1的一端和第十一电容C11的一端，第十一电容C11的另一端接地。第一晶振Y1的另一端接主控芯片IC4的13脚和第十电容C10的一端,第十电容C10的另一端接地。主控芯片IC4的94脚接第一电阻R1的一端，第一电阻R1另一端接地。主控芯片IC4的14脚接第一复位开关K1的一端、第二电阻R2的一端和第十二电容C12的一端，第二电阻R2另一端接+3.3V电源,第十二电容C12另一端接地和第一复位开关K1的另一端。主控芯片IC4的25脚接GPS的数据信号线GPS_RX，主控芯片IC4的26脚接GPS的数据信号线GPS_TX。主控芯片IC4的35脚接外部枪控地震信号线。控芯片IC4的1脚、2脚、3脚接外部二极管，这些二极管作为工作状态警示灯。主控芯片IC4的1脚、2脚、3脚、23脚、24脚、29脚、30脚、31脚、32脚、67脚、70脚、71脚、77脚、36脚、37脚、89脚、90脚、91脚、92脚、93脚、95脚、96脚、47脚、48脚、15脚、16脚、17脚、18脚、33脚、34脚、63脚、64脚、65脚、66脚、78脚、79脚、80脚、7脚、8脚、9脚、73脚、83脚、84脚、87脚、59脚、97脚、4脚、5脚架空。

如图6所示，所述数据储存电路包括存储芯片IC5、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第十四电容C14。存储芯片IC5采用SDC10G2。

储存电路包括存储芯片IC5，存储芯片IC5的1脚接主控芯片IC4的54脚和第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接+3.3V电源。存储芯片IC5的2脚接主控芯片IC4的53脚和第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接+3.3V电源。存储芯片IC5的3脚接主控芯片IC4的52脚和第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端接+3.3V电源。存储芯片IC5的4脚接主控芯片IC4的51脚和第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接+3.3V电源。存储芯片IC5的5脚与第十四电容C14的一端连接并接+3.3V电源，存储芯片IC5的6脚与十四电容C14的另一端连接并接地。

如图7所示，所述数据传输电路包括电平转换芯片IC6、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第二八电容C18、第十九电容C19和第二十电容C20。电平转换芯片IC6芯片采用SP232芯片。

所述的电平转换芯片IC6的1脚与第十五电容C15的一端连接，电平转换芯片IC6的3脚与第十五电容C15的另一端连接并接地。电平转换芯片IC6的4脚接第十六电容C16的一端，电平转换芯片IC6的5脚接第十六电容C16的另一端。电平转换芯片IC6的2脚接第十七电容C17的一端，第十七电容C17的另一端接地，电平转换芯片IC6的6脚接第十八电容C18的一端，第十八电容C18的另一端接地。电平转换IC6的16脚接第十九电容C19的一端和第二十电容C20的一端后直连+3.3V电源。电平转换芯片IC6的15脚接第十九电容C19另一端和第二十电容C20的另一端后接地。电平转换芯片IC6的10脚和接主控芯片IC4的68，电平转换芯片IC6的9脚接主控芯片IC4的69脚。电平转换芯片IC6的7脚作为连接电脑的OUT_TX输出，电平转换芯片IC6的8脚作为连接电脑的OUT_RX输出。电平转换芯片IC6的11、12、14脚悬空。

工作过程：在电源接口输入+12V的电源，一级电源转换芯片IC1将+12V电压转成+5V，二级电源转换芯片IC2再将+5V电压转换为+3.3V，供给主控芯片IC4，上电之后，主控芯片IC4开始初始化之后，初始化完成后，主控芯片IC4等待外部地震信号传感器信号的输入，主控芯片IC4一旦收到地震信号传感器信号，主控芯片IC4会进入中断，对当前信号产生的时间和记录地点进行记录并存储在芯片IC5卡,同时将数据通过串口传送到上位机作为备份，并在显示芯片IC3上实时显示数据接收情况，可作数据的长期记录。