CN203732556U - 带有时间记录功能的小型网具沉降仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪，包括：压强传感器、非易失固态存储器、数据传输接口、单片机、电池和常闭干簧管；其中压强传感器和非易失固态存储器分别连接到单片机的I/O端口，数据传输接口连接到单片机的串口；电池的正极分别连接到压强传感器、非易失固态存储器、及单片机的电源正极输入端；电池的负极连接到压强传感器、非易失固态存储器、及单片机的电源负极输入端；在单片机还连接有一实时时钟单元。本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪体积小，重量轻；采集到的数据带有数据的采集时间，便于事后分析数据；采用大容量非易失固态存储器(FLASH存储器)，数据容量大。

Description

带有时间记录功能的小型网具沉降仪

技术领域

本实用新型涉及网具沉降数据测量技术领域，特别是涉及一种带有数据采集时间记录功能的小型网具沉降仪沉降速率测量仪器。

背景技术

在进行捕捞网具的研究中，网具的沉降速度和深度是衡量网具的一个重要参数。

目前用于较大型网具沉降数据的测量主要有两种方法：一种是利用超声波的定位设备如网位仪进行测量，该方法有投资大、精确度差等缺点。若用于测量模型网具，由于模型网具本身的体积小线径和括纲细，超声波反射截面小，测量误差更大。另一种是采用深度记录仪（DEPTHRECORD），如RBR公司研发的DR-1050，进行测量，该记录仪长度为23厘米，直径为4厘米，由于体积太大，重量也高达500克，不能应用于模型试验。因此，目前尚无合适模型网具的沉降数据测量仪器，模型试验的沉降数据一直无法直接获得。

在进行网具开发研究中，一般先利用模型网具进行各种模拟实验。模型网具的大小一般是真实网具几十到上百分之一，对模型网具的沉降数据比真实网具的要求精度更高，测量仪器本身的体积和重量要求也更小，这样才能将仪器本身对网具沉降数据的影响减小到可以忽略的程度。目前对于模型网具等小型网具沉降数据的测量有专利ZL201110281417.6所述的模型网具测量仪，但该仪器没有记录采集数据的时间，使用受到限制。

实用新型内容

本实用新型提供了一种在测量记录沉降数据的同时还可记录数据采集时间的带有时间记录功能的小型网具沉降仪。

为解决上述技术问题，本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪，包括：压强传感器、非易失固态存储器、数据传输接口、单片机、电池和常闭干簧管；其中

所述压强传感器和所述非易失固态存储器分别连接到所述单片机的I/O端口，所述数据传输接口连接到所述单片机的串口；

所述电池的正极分别连接到所述压强传感器、所述非易失固态存储器、及所述单片机的电源正极输入端；

所述电池的负极连接到所述压强传感器、所述非易失固态存储器、及所述单片机的电源负极输入端；

在所述单片机还连接有一实时时钟单元。

优选的，所述压强传感器为数字压强传感器。

本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪体积小，重量轻；采集到的数据带有数据的采集时间，便于事后分析数据；采用大容量非易失固态存储器(FLASH存储器)，数据容量大。

附图说明

图1为本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪方框图；

图2为本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪主程序流程图；

图3为本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪串口中断服务程序流程图；

图4为本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪定时器中断服务程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪，由压强传感器、FLASH存储器、数据传输接口、低功耗单片机、可拆卸长效电池和常闭干簧管组成。压强传感器用于测量水压，从而计算出水深；FLASH存储器用于存储测量数据；单片机为系统控制中心；电池为系统提供电能；干簧管用作系统软开关。压强传感器和非易失固态存储器均连接到低功耗单片机的I/O端口；数据传输接口连接到低功耗单片机的串口；常闭干簧管一端连接到单片机具有中断功能的管脚（该管脚还通过一大阻值电阻连接到地），另一端通过电阻连接到电源端。数据传输接口为单片机串口，通过防水插头引出，可进行数据传输。常闭干簧管起到本网具沉降仪的软开关的作用：在仪器外壳贴近常闭干簧管的地方粘上一块小磁铁，使其常闭触点分离，管脚接低电平，此时仪器不工作；当取下小磁铁时，常闭干簧管触点闭合，管脚电平由低变高，触发仪器开始工作。低功耗单片机定时读取压强传感器的测量数值，经矫正计算后写入FLASH存储器。低功耗单片机通过数据传输接口接收指令，也通过数据传输接口发送数据。

其中，压强传感器、FLASH存储器、数据传输接口、低功耗单片机、电池和常闭干簧管均为低功耗微型器件。压强传感器为数字压强传感器。低功耗单片机可采用集成实时时钟系统的TI的MSP430FR5739或其他低功耗系列，非易失固态存储器可采用FLASH存储器。

低功耗单片机定时读取压强传感器的测量数值，经矫正计算后写入非易失固态存储器，在单片机内部设计两个字长的存储空间用于存储地址指针，该地址指针为下次将存储数据的首地址。低功耗单片机通过数据传输接口接收指令，也通过数据传输接口发送数据。

针对MSP430FR5739单片机，为降低系统功耗，设为低功耗工作模式（LPM3.5）：在这种状态下，单片机内除了实时时钟（RTC）运行外，其他部分均处于关闭状态。设置与干簧管相连脚为外部中断输入方式，并选用上升沿触发。系统不工作时用磁铁放在干簧管附近，使干簧管断开，这时管脚为低电平，当需要系统工作时，移去磁铁，干簧管闭合，上升沿触发管脚唤醒CPU进入活动模式，在CPU工作时，周期性地检测管脚电平，高则继续工作，低则重回LPM3.5低功耗模式。在LPM3.5低功耗模式时，屏蔽其他各中断源，只开放管脚的中断，就是说只有将磁铁取下才能使CPU退出休眠转入活动状态，磁铁起到系统开关的作用。

当与干簧管相连的管脚为高电平时，此时系统处于可工作状态，但是CPU状态是活跃还是休眠，受其内部程序控制。为节省电能，程序设定单片机大部时间处于CPU处休眠状态。这时单片机可被内部定时器和串口唤醒。内部定时器是周期性唤醒方式，每次唤醒单片机后，就是读取压力传感器的数值，经校准计算后存入外部的FLASH，然后进入休眠，直到下次被唤醒。串口中断唤醒是随机的，当有串口接收到外界信息时，会产生中断，唤醒单片机，对串口输入指令进行判断，并执行相应操作。每进行一次存储操作，都要改写相应的地址指针，使其指向将要存储的地址。

如图2所示，主程序流程：系统加电后，单片机先进行初始化（此处为主程序循环的开始），设置定时器初值，开启总中断、开启连接常闭干簧管的管脚的中断、开启定时器中断和串口中断；启动定时器开始计时；判断连接干簧管的管脚电平，为低则关闭定时器中断和串口中断进入并LPM3.5模式休眠；为高继续执行下面的指令：开启总中断；关闭连接长闭干簧管的单片机管脚中断；系统进入LPM3模式休眠。

如图3所示，串口中断服务流程：当单片机串口接收到外界数据产生中断时，首先退出休眠模式，关闭总中断；然后对接收到的数据进行判断，分别根据是否为修改系统时间？是否为修改定时器时间？是否为读出数据？和是否为擦除数据并从头开始记录？如为以上四个判断之一，则调用相应的函数并完成相应的动作，否则，作为错误输入信号，不做相应的动作；单片机打开总中断，进入休眠状态。

如图4所示，定时器中断服务流程：当定时器达定时时间，触发中断时，单片机首先退出休眠模式，关闭总中断，启动传感器并等待其稳定工作；单片机从传感器中读取测量数据和矫正参数；从RTC读出当前时间；并进行压强矫正计算，得出正确的压强数据；然后单片机从地址存储区读出存储地址；将当前时间和压强数据写入FLASH；更改地址存储区中的FLASH地址，使其指向下次存储的起始地址；进入LPM3模式休眠。

进行主程序中循环部分的工作，直到再次进入休眠模式。

本实用新型带有时间记录功能的小型网具沉降仪体积小，重量轻；采集到的数据带有数据的采集时间，便于事后分析数据；采用大容量FLASH存储器，数据容量大。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (2)

1.带有时间记录功能的小型网具沉降仪，包括：压强传感器、非易失固态存储器、数据传输接口、单片机、电池和常闭干簧管；其中

所述压强传感器和所述非易失固态存储器分别连接到所述单片机的I/O端口，所述数据传输接口连接到所述单片机的串口；

所述电池的正极分别连接到所述压强传感器、所述非易失固态存储器、及所述单片机的电源正极输入端；

所述电池的负极连接到所述压强传感器、所述非易失固态存储器、及所述单片机的电源负极输入端；

其特征在于，在所述单片机还连接有一实时时钟单元。

2.根据权利要求1所述的带有时间记录功能的小型网具沉降仪，其特征在于，所述压强传感器为数字压强传感器。