基于FRAM的海水深度記錄儀

　　摘要: 設(shè)計了一種以鐵電存儲器FM20L08為非易失性存儲器，C8051F020為數(shù)據(jù)采集核心的海水深度自動測量儀。

　　關(guān)鍵詞： 海水深度測量;FM20L08;C8051F020

　　引言

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

　　測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壓力，r是指海水密度(常數(shù))，g是指當?shù)氐闹亓铀俣?常數(shù))，h是指儀器下降的深度，P0是指當時的大氣壓力(短時間認為恒定)。所以，只要測出儀器受到的壓力，根據(jù)式(1)就很容易計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

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