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2.3 本章小结 8
3 系统的硬件设计 9
3.1主要控制模块 9
3.1.1 CPU简介 9
3.1.2 A/D 芯片的选型 11
3.2 数据采集模块 13
3.2.1 温度测量电路 13
3.2.2 压力(深度)测量电路 15
3.2.3 电导率测量电路 16
3.3 实时时钟模块 21
3.4 数据存储模块 22
3.5 通信模块 23
3.6 电源电路模块 24
3.7 硬件电路抗干扰设计 25
3.8 本章总结 25
4 系统的软件设计 26
4.1 软件总体设计 26
4.2 软件主程序初始化设计 26
4.3 数据测试的采集与处理 28
4.3.1 温度与电导率数据处理 28
4.3.2 压力（深度）数据测试 30
4.4 MSP430F169产生正弦波软件设计 31
4.5 时钟模块软件设计 31
4.6 串口通信协议 32
4.7 电源监测软件设计 32
4.8 软件抗干扰设计 33
4.9 本章总结 33
5 总结与展望 34
5.1 总结 34
5.2 展望 34
致 谢 35
[参考文献] 36
1 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
众所周知海水的电导率（盐度）、温度随深度的变化是获取有关海洋的水信息的最基本参数，而CTD测量技术就是被用来获取这些参数，研究海洋资源和应用海洋资源的最基本测量技术。CTD传感器的最主要的目的就是测量水的电导率（盐度）、温度随着深度的变化，其中海洋海水的电导率 （盐度）（Conductivity） 与海水的电阻有一定的关系，所以在测量和计算海洋海水电导率时就可以通过电导率传感器获取海水的电阻值来获取；温度 （ ）是把测水温的热敏电阻制成的水温度传感器放入海水中测得的；深度D（Depth）是通过放置在海水中的压力传感器测量海水的压力，然后再根据一定的数学关系进行换算而得到的。CTD传感器不仅能够快速获得电导率和海水温度随水深数据的变化，而且根据盐度数据，温度和深度数据得到海水的密度和声速剖面等数据，而在海洋科学研究中国防和海洋经济都需要这些数据资料。特别是在现如今高速发展的军工领域，能否尽快得到水的温、盐、深等相关数据，有可能就决定着一次关键的核潜艇反潜行动的结果乃至一次重大军事行动的成败。当然CTD传感器并不是那么遥不可及，在大规模渔业养殖中也能看到各式各样CTD传感器的身影。CTD传感器的众多优点使得如今很多国家的科学家争相加入到这一新兴的关键技术行业。
1.2 国内外研究现状
1.3 本论文的研究内容与结构
CTD传感器的数据精度将直接影响 CTD 传感器的质量，高精度的 CTD传感器是现在主流前进的方向，所以本次毕业论文把研究重点放在精度较高的 CTD 传感器的设计和实现上，首先完成了系统总体方案的流程设计，并完成了 、 与 三大数据测量电路设计，对CPU和AD转换器进行选型，并设计了完整的系统硬件流程图和系统软件程序流程图以及各功能模块的流程图，在CTD 参数高要求的基础上简化了各个功能细分的电路。然后还考虑到了系统硬、软件的抗干扰设计，可以来大大严升 CTD传感器的各参数数据指标。在硬件上：以MSP430单片机作为CTD 系统的中枢，在此基础上合理添加三大主要参数数据采集电路并辅助加上实现时钟功能模块和存储功能模块等主要设计。并且将硬件设计中的几个重要的功能分支进行合理有效的组合，力求使其达到系统功能大于局部和 的理想结构。在软件上：在MSP430型单片机的丰富指令集和丰富的片内外设基础上完成了系统软件流程设计和AD程序设计以及各个功能模块软件设计。
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