基于FRAM的海水深度記錄儀

　　摘要: 設(shè)計(jì)了一種以鐵電存儲(chǔ)器FM20L08為非易失性存儲(chǔ)器，C8051F020為數(shù)據(jù)采集核心的海水深度自動(dòng)測(cè)量儀。

　　關(guān)鍵詞： 海水深度測(cè)量;FM20L08;C8051F020

　　引言

　　海洋的深度是海洋水體的一個(gè)重要參數(shù)。知道海洋的深度，就可防止海面航行的船只擱淺、觸礁。潛艇在海底活動(dòng)時(shí)，測(cè)量海洋深度可利用海底地形作屏障以避免被搜索，可使對(duì)方的訊號(hào)接收儀器收不到潛艇發(fā)出的噪音。在筆者所做的一個(gè)課題中，直升飛機(jī)從空中投擲測(cè)量?jī)x器到海表面，儀器從海表面下沉至海底后，自動(dòng)上浮至海水表面。該項(xiàng)目要求研制一個(gè)海水深度記錄儀，記錄上述過(guò)程中測(cè)量?jī)x器在海水中的深度變化。測(cè)量?jī)x器自動(dòng)上浮至海面后，打撈并回放測(cè)量數(shù)據(jù)。深度數(shù)據(jù)要求每秒采樣100次，具有非易失性。測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)串口向PC機(jī)回放。

　　測(cè)量的基本原理如下式所示：

　　P=rgh+P0 (1)

　　其中P是指儀器所受到的絕對(duì)壓力，r是指海水密度(常數(shù))，g是指當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?常數(shù))，h是指儀器下降的深度，P0是指當(dāng)時(shí)的大氣壓力(短時(shí)間認(rèn)為恒定)。所以，只要測(cè)出儀器受到的壓力，根據(jù)式(1)就很容易計(jì)算出儀器下降的深度。儀器在海水中的位置越深，受到的壓力越大。

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，海水的深度數(shù)據(jù)采集頻率要求至少100Hz，連續(xù)采集時(shí)間為5分鐘以上。以分辨率為12位的ADC計(jì)算，一次采集的數(shù)據(jù)量至少為2