基于FRAM的海水深度记录仪

　　摘要: 设计了一种以铁电存储器FM20L08为非易失性存储器，C8051F020为数据采集核心的海水深度自动测量仪。

　　关键词： 海水深度测量;FM20L08;C8051F020

　　引言

　　海洋的深度是海洋水体的一个重要参数。知道海洋的深度，就可防止海面航行的船只搁浅、触礁。潜艇在海底活动时，测量海洋深度可利用海底地形作屏障以避免被搜索，可使对方的讯号接收仪器收不到潜艇发出的噪音。在笔者所做的一个课题中，直升飞机从空中投掷测量仪器到海表面，仪器从海表面下沉至海底后，自动上浮至海水表面。该项目要求研制一个海水深度记录仪，记录上述过程中测量仪器在海水中的深度变化。测量仪器自动上浮至海面后，打捞并回放测量数据。深度数据要求每秒采样100次，具有非易失性。测量数据通过串口向PC机回放。

　　测量的基本原理如下式所示：

　　P=rgh+P0 (1)

　　其中P是指仪器所受到的绝对压力，r是指海水密度(常数)，g是指当地的重力加速度(常数)，h是指仪器下降的深度，P0是指当时的大气压力(短时间认为恒定)。所以，只要测出仪器受到的压力，根据式(1)就很容易计算出仪器下降的深度。仪器在海水中的位置越深，受到的压力越大。

　　系统硬件设计

　　根据系统设计要求，海水的深度数据采集频率要求至少100Hz，连续采集时间为5分钟以上。以分辨率为12位的ADC计算，一次采集的数据量至少为2