專利名稱：一種測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)具沉降數(shù)據(jù)測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行漁具網(wǎng)具的研究中，網(wǎng)具的沉降速度和深度是衡量網(wǎng)具的一個重要參數(shù)。 一般先利用模型網(wǎng)具進(jìn)行各種模擬實(shí)驗(yàn)，模型網(wǎng)具的大小一般是真實(shí)網(wǎng)具幾十到上百分之一，對模型網(wǎng)具的沉降數(shù)據(jù)比真實(shí)網(wǎng)具的要求精度更高，測量儀器本身的體積和重量要求也更小，這樣才能將儀器本身對網(wǎng)具沉降數(shù)據(jù)的影響減小到可以忽略的程度。目前用于實(shí)物網(wǎng)具沉降數(shù)據(jù)的測量主要有兩種方式一種是利用超聲波的定位設(shè)備如網(wǎng)位儀進(jìn)行測量，該方法有投資大，準(zhǔn)確度差、不精確等缺點(diǎn)，而且對于模型網(wǎng)具由于體積小線徑和括綱細(xì)，超聲波反射截面小，測量誤差更大。另一種是采用深度記錄儀(簡稱“DEPTH RECORD”)，如RBR公司研發(fā)的DR-1050，進(jìn)行測量，該記錄儀長度為23cm，直徑為 4cm，由于體積太大，重量也高達(dá)500克，不能應(yīng)用于模型試驗(yàn)。因此，目前尚無合適模型網(wǎng)具的沉降數(shù)據(jù)測量儀器，模型試驗(yàn)的沉降數(shù)據(jù)一直無法直接獲得。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于模型網(wǎng)具沉降速率的儀器，能夠適用于對模型網(wǎng)具的沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行測量。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器，包括壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口、低功耗單片機(jī)、可充電電池和常閉干簧管，所述壓強(qiáng)傳感器和非易失固態(tài)存儲器分別連接到所述低功耗單片機(jī)的I/O端口，所述數(shù)據(jù)傳輸接口連接到所述低功耗單片機(jī)的串口 ；所述可充電電池的正極通過所述常閉干簧管分別連接到到所述壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口和低功耗單片機(jī)的電源正極輸入端；所述可充電電池的負(fù)極連接到所述壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口和低功耗單片機(jī)的電源負(fù)極輸入端。所述壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口、低功耗單片機(jī)、可充電電池和常閉干簧管均為低功耗微型器件。所述可充電電池的正負(fù)極還分別通過防水插頭引出與充電器相連。所述壓強(qiáng)傳感器為數(shù)字壓強(qiáng)傳感器。所述低功耗單片機(jī)采用AVR的低功耗系列或低功耗的TI的MSP430系列。所述非易失固態(tài)存儲器為鐵電存儲器。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本發(fā)明采用了低功耗微型器件，整個儀器體積小，重量輕，通過合理配重，可使儀器在水中基本處于懸浮狀態(tài)，對網(wǎng)具本身的沉降基本不產(chǎn)生影響，從而可以獲得精確的測量數(shù)據(jù)，還具有成本低、易于安裝的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是為主程序流程圖；圖3是位串口中斷服務(wù)程序流程圖；圖4是定時器中斷服務(wù)程序流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器，如圖1所示，包括壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口、低功耗單片機(jī)、可充電電池和常閉干簧管，所述壓強(qiáng)傳感器和非易失固態(tài)存儲器分別連接到所述低功耗單片機(jī)的I/O端口，所述數(shù)據(jù)傳輸接口連接到所述低功耗單片機(jī)的串口 ；所述可充電電池的正極通過所述常閉干簧管分別連接到到所述壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口和低功耗單片機(jī)的電源正極輸入端；所述可充電電池的負(fù)極連接到所述壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口和低功耗單片機(jī)的電源負(fù)極輸入端；所述可充電電池的正負(fù)極還分別通過防水插頭引出與充電器相連。其中，所述壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口、低功耗單片機(jī)、可充電電池和常閉干簧管均為低功耗微型器件。所述壓強(qiáng)傳感器為數(shù)字壓強(qiáng)傳感器。所述低功耗單片機(jī)可以采用AVR的低功耗系列或采用低功耗的TI的MSP430系列。所述非易失固態(tài)存儲器可以采用鐵電存儲器。常閉干簧管起到電源開關(guān)的作用，網(wǎng)具沉降數(shù)據(jù)測量儀不工作時，在其外面貼近常閉干簧管的地方粘上一塊小磁鐵，使其常閉觸點(diǎn)分離，系統(tǒng)供電斷開。當(dāng)取下小磁鐵時， 常閉干簧管觸點(diǎn)閉合，網(wǎng)具沉降數(shù)據(jù)測量儀得到供電，開始工作低功耗單片機(jī)定時讀取壓強(qiáng)傳感器的測量數(shù)值，經(jīng)矯正計算后寫入非易失固態(tài)存儲器，非易失固態(tài)存儲器的最低兩位地址的存儲空間用于存儲地址指針，該地址指針為下次將存儲數(shù)據(jù)的首地址。低功耗單片機(jī)通過數(shù)據(jù)傳輸接口接收指令，也通過數(shù)據(jù)傳輸接口發(fā)送數(shù)據(jù)。為降低系統(tǒng)功耗，各個部件平時都處于休眠狀態(tài)。低功耗單片機(jī)可以采用MSP430 系列，該單片機(jī)可以在平時處于休眠狀態(tài)，有兩種方式喚醒單片機(jī)，一是被內(nèi)部的定時器喚醒，當(dāng)定時器到達(dá)設(shè)定時間時，會產(chǎn)生中斷喚醒單片機(jī)，定時器設(shè)置為自動重裝初值的工作模式；二是被串口中斷喚醒，當(dāng)有串口接收到外界信息時，會產(chǎn)生中斷，喚醒單片機(jī)。系統(tǒng)加電后，低功耗單片機(jī)先進(jìn)行初始化，設(shè)置定時器定時時間，開啟總中斷、定時器中斷和串口中斷；然后低功耗單片機(jī)從非易失固態(tài)存儲器的最低兩位地址讀出地址指針，作為下次存儲數(shù)據(jù)的首地址；啟動定時器開始計時；關(guān)閉總中斷(此處為主程序循環(huán)的開始)；啟動壓強(qiáng)傳感器，并等待其穩(wěn)定工作；從壓強(qiáng)傳感器中讀取測量數(shù)據(jù)和矯正參數(shù)， 并進(jìn)行矯正計算，得出正確的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)；將壓強(qiáng)數(shù)據(jù)存入非易失固態(tài)存儲器，存儲首地址為地址指針；將地址指針的數(shù)據(jù)加二，作為新的地址指針，并將這一數(shù)據(jù)存入非易失固態(tài)存儲器的最低兩位地址；開啟總中斷；系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式。當(dāng)?shù)凸膯纹瑱C(jī)定時器達(dá)定時時間，觸發(fā)中斷時，低功耗單片機(jī)首先退出休眠模式，關(guān)閉總中斷(此處為主程序循環(huán)的開始)，啟動壓強(qiáng)傳感器，并重復(fù)前面所述的工作，直到再次進(jìn)入休眠模式。當(dāng)?shù)凸膯纹瑱C(jī)串口接收到外界數(shù)據(jù)，產(chǎn)生中斷時，低功耗單片機(jī)首先退出休眠模式，關(guān)閉總中斷；然后對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，從而決定是在非易失固態(tài)存儲器中接著原來的數(shù)據(jù)繼續(xù)存儲測得的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，還是擦除非易失固態(tài)存儲器中的已有數(shù)據(jù)從頭存儲壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，還是上傳非易失固態(tài)存儲器中的已有數(shù)據(jù)到計算機(jī)，并執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)答動作；完成上面的動作后，低功耗單片機(jī)打開總中斷，并進(jìn)入休眠狀態(tài)。網(wǎng)具沉降數(shù)據(jù)測量儀工作的具體流程如下1.主程序流程(如圖2所示)a.上電，系統(tǒng)初始化設(shè)置低功耗單片機(jī)104的時鐘系統(tǒng)和I/O端口初始化設(shè)置決定定時器A定時時長的初值；該定時時長就是網(wǎng)具沉降數(shù)據(jù)測量儀采集壓強(qiáng)的時間間隔；設(shè)置單片機(jī)104定時器A的工作模式為自動重裝初值；設(shè)置串口通訊速率；b.開啟總中斷；定時器中斷和串口中斷；c.低功耗單片機(jī)104從固態(tài)存儲器102的最低兩個位置讀取數(shù)據(jù)，作為存儲地址指針變量，該數(shù)據(jù)為下次存儲數(shù)據(jù)的起始位置；d.啟動定時器開始計時；e.關(guān)閉總中斷；設(shè)置此處為主程序循環(huán)開始；f.啟動壓強(qiáng)傳感器101，并延時一段時間，等待其可以正常工作；g.讀取壓強(qiáng)傳感器101數(shù)據(jù)；進(jìn)行數(shù)據(jù)矯正計算，得到正確的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)；h.將正確的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)存入固態(tài)存儲器102，存儲首地址為地址指針指向的地址；i.地址指針變量加2，并將其存入固態(tài)存儲器102的最低兩個位置；g.開總中斷;k.進(jìn)入休眠狀態(tài)。在低功耗單片機(jī)104休眠期間，可以被定時器中斷和串口通訊中斷喚醒，即當(dāng)定時器到達(dá)定時時間和串口接收到外界信息時，低功耗單片機(jī)104都會退出休眠狀態(tài)，轉(zhuǎn)入對應(yīng)的中斷服務(wù)程序；執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，如果是非休眠狀態(tài)，就回到休眠后的下一條程序繼續(xù)執(zhí)行，在本程序中，就是回到主程序的e，開始執(zhí)行。2.串口中斷服務(wù)程序(如圖3所示)al.退出休眠模式；bl.關(guān)閉總中斷；cl.若接收到的數(shù)據(jù)為S，則設(shè)置存儲地址指針為2，即存儲器開始重新存儲，然后執(zhí)行Π ；否則執(zhí)行dl ；dl.若接收到的數(shù)據(jù)為R，則設(shè)置存儲地址指針為上次存儲地址加2，即接著上次的存儲地址，繼續(xù)存儲新數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行Π ；否則執(zhí)行el ；el.若接收到的數(shù)據(jù)為A，則上傳存儲器中的所有數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行fl ；否則上傳出
錯信息；
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fl.開總中斷；gl.休眠。3.定時器中斷服務(wù)程序(如圖4所示)a2.退出休眠模式。不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明采用了低功耗微型器件，整個儀器體積小，重量輕，通過合理配重，可使儀器在水中基本處于懸浮狀態(tài)，對網(wǎng)具本身的沉降基本不產(chǎn)生影響，從而可以獲得精確的測量數(shù)據(jù)，還具有成本低、易于安裝的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器，包括壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口、低功耗單片機(jī)、可充電電池和常閉干簧管，其特征在于，所述壓強(qiáng)傳感器和非易失固態(tài)存儲器分別連接到所述低功耗單片機(jī)的I/O端口，所述數(shù)據(jù)傳輸接口連接到所述低功耗單片機(jī)的串口 ；所述可充電電池的正極通過所述常閉干簧管分別連接到到所述壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口和低功耗單片機(jī)的電源正極輸入端；所述可充電電池的負(fù)極連接到所述壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口和低功耗單片機(jī)的電源負(fù)極輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器，其特征在于，所述壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口、低功耗單片機(jī)、可充電電池和常閉干簧管均為低功耗微型器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器，其特征在于，所述可充電電池的正負(fù)極還分別通過防水插頭引出與充電器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器，其特征在于，所述壓強(qiáng)傳感器為數(shù)字壓強(qiáng)傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器，其特征在于，所述低功耗單片機(jī)采用AVR的低功耗系列或低功耗的TI的MSP430系列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器，其特征在于，所述所述非易失固態(tài)存儲器為鐵電存儲器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測量模型網(wǎng)具沉降速率的儀器，包括壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口、低功耗單片機(jī)、可充電電池和常閉干簧管。壓強(qiáng)傳感器和非易失固態(tài)存儲器分別連接到所述低功耗單片機(jī)的I/O端口，數(shù)據(jù)傳輸接口連接到低功耗單片機(jī)的串口；所述可充電電池的正極通過常閉干簧管分別連接到到壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口和低功耗單片機(jī)的電源正極輸入端；可充電電池的負(fù)極連接到壓強(qiáng)傳感器、非易失固態(tài)存儲器、數(shù)據(jù)傳輸接口和低功耗單片機(jī)的電源負(fù)極輸入端。本發(fā)明采用了低功耗微型器件，整個儀器體積小，重量輕，通過合理配重，可使儀器在水中基本處于懸浮狀態(tài)，對網(wǎng)具本身的沉降基本不產(chǎn)生影響。
文檔編號G01P5/00GK102435766SQ20111028141
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者戴陽, 李靈智 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所