一种基于塑包链感应耦合的水下数据收发装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于塑包链感应耦合的水下数据收发装置。现有水下通信装置成本高、操作困难。本实用新型专利技术包括电源电路、信号处理电路、发送电路、接收电路和磁电耦合环；电源电路给信号处理电路提供+3.3伏电源，给接收电路提供+5伏和-5伏电源，信号处理电路与外部通信，信号处理电路给发送电路提供调制后的发送信号，发送电路将调制后的发送信号送给磁电耦合环发送，磁电耦合环将感应信号送给接收电路，经过接收电路处理后进入信号处理电路，信号处理电路将最终解调出来的数据信息通过RS-232串口接口标准与外部通信。本实用新型专利技术体积小、成本低、功耗低，具有安全、灵活等特点，使用中不存在漏水的影响，可实现水下长距离通信。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水下有线通信
，具体涉及一种以塑包链为传输介质的基于感应耦合的水下数据收发装置。
技术介绍
与现有陆地通信方式类似，水下数据通信也可采用有线和无线方式实现。由于电磁波在水中衰减速度非常快，无法实现较长距离的无中继无线通信，因而水下长距离无线通信几乎全部依赖声通信系统。然而在某些水下应用领域中，如监测浮标数据回收、水下传感器布网等，在这些应用领域中，由于需要传输的数据量不大，若采用声通信系统实现，则不仅成本过高，同时设备功耗大增，不利于监测浮标等自容式设备的长期无人值守工作。目前可以用于水下的通信方式中，有线通信系统方式通信距离远、传输率较高，但操作困难且水下环境特殊，通信传输缆易断，为保证通信安全将会大大增加成本；水下激光通信系统通信距离远、传输率较高，但结构复杂、造价高，同时通信的方向性要求高；水下 LED光学通信系统造价低、功耗低、传输距离较远、但同样存在方向性要求过高问题，若无相应装置保证其探头在较小的范围内对准，则通讯性能将大幅下降甚至通讯中断；水下非接触磁耦合通信系统造价低、功耗低、对通信方向要求不高，是一种比较好的通信方式，但它的通信距离太短，对于浮标系统实际应用中的成本和稳定可靠性方面都有一定的影响。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供了一种以塑包链为传输介质的基于感应耦合的水下数据收发装置。本技术包括电源电路、信号处理电路、发送电路、接收电路和磁电耦合环。电源电路给信号处理电路提供+3. 3伏电源，给接收电路提供+5伏和-5伏电源； 信号处理电路通过RS-232串口接口标准与外部通信，信号处理电路给发送电路提供调制后的发送信号，发送电路将调制后的发送信号送给磁电耦合环发送出去，磁电耦合环感应到信号后送给接收电路，接收的信号经过接收电路处理后进入信号处理电路，信号处理电路将最终解调出来的数据信息通过RS-232串口接口标准与外部通信；所述的电源电路包含一个一级电源转换芯片、两个二级电源转换芯片、四个钽电容、三个瓷片电容、两个二极管、一个稳压管、电感和保险丝；保险丝的一端作为输入端与9 35伏电压源输入相连，另一端分别与第一二极管的阳极、稳压管的阴极连接，第一二极管的阴极与一级电源转换芯片的1脚、第一钽电容的正极连接，一级电源转换芯片的2脚与第二二极管的阴极、电感的一端连接，电感的另一端与一级电源转换芯片的4脚、第二钽电容的正极连接，稳压管的阳极、第二二极管的阳极、 第一钽电容的负极、第二钽电容的负极、一级电源转换芯片的3脚和5脚接地，第二钽电容的正极作为+5伏电源输出端；第一二级电源转换芯片的2脚、第二二级电源转换芯片的1脚、第一瓷片电容的一4端、第三钽电容的正极分别与第二钽电容的正极连接，第二瓷片电容的两端分别与第一二级电源转换芯片的3脚和5脚连接，第一二级电源转换芯片的1脚与第三瓷片电容的一端连接，作为_5伏电源输出端，第一瓷片电容的另一端、第三瓷片电容的另一端、第一二级电源转换芯片的4脚接地；第二二级电源转换芯片的3脚与第四钽电容的正极连接，作为+3. 3伏电源输出端，第三钽电容的负极、第四钽电容的负极、第二二级电源转换芯片的2脚接地。所述的信号处理电路包括CPLD芯片、电平转换芯片、仿真调试接口、复位按键、晶振、五个滤波电容、六个瓷片电容、七个电阻；五个滤波电容并联后的一端接电源电路的+3. 3伏电源输出端，并联后的另一端接地，CPLD芯片的9脚、19脚、25脚、46脚、56脚、64脚、82脚、90脚、100脚、116脚、126脚、 136脚接电源电路的+3. 3伏电源输出端，CPLD芯片的10脚、17脚、26脚、47脚、54脚、65 脚、83脚、92脚、99脚、115脚、128脚、135脚接地；电平转换芯片的6脚与第四瓷片电容的一端连接，第四瓷片电容的另一端接地， 第五瓷片电容的两端分别与电平转换芯片的4脚和5脚连接，第六瓷片电容的两端分别与电平转换芯片的1脚和3脚连接，第七瓷片电容的一端与电平转换芯片的2脚连接，第七瓷片电容的另一端、电平转换芯片的16脚与电源电路的+3. 3伏电源输出端连接，电平转换芯片的15脚接地，电平转换芯片的12脚连接CPLD芯片的3脚，电平转换芯片的11脚连接 CPLD芯片的4脚，电平转换芯片的13脚作为数据输入脚、14脚作为数据输出脚；第一电阻的一端与仿真调试接口的1脚、CPLD芯片的35脚连接，第二电阻的一端与仿真调试接口的3脚、CPLD芯片的36脚连接，第三电阻的一端与仿真调试接口的5脚、 CPLD芯片的33脚连接，第四电阻的一端与仿真调试接口的9脚、CPLD芯片的34脚连接， 第一电阻的另一端、仿真调试接口的2脚和10脚接地，第二电阻的另一端、第三电阻的另一端、第四电阻的另一端、仿真调试接口的4脚与电源电路的+3. 3伏电源输出端连接；复位按键的一端与第五电阻的一端、第八瓷片电容的一端、CPLD芯片的61脚连接，第五电阻的另一端与电源电路的+3. 3伏电源输出端连接，复位按键的另一端和第八瓷片电容的另一端接地；晶振的3脚与第六电阻的一端、第七电阻的一端连接，第六电阻的另一端与CPLD 芯片的91脚连接，第七电阻的另一端、第九瓷片电容的一端、晶振的4脚与电源电路的+3. 3 伏电源输出端连接，第九瓷片电容的另一端、晶振的2脚接地。所述的发送电路包括第八电阻和第三二极管，第八电阻的一端与信号处理电路中的CPLD芯片的93脚连接，第八电阻的另一端与第三二极管的阳极连接。所述的磁电耦合环包括漆包线圈和铁氧体磁环；所述的铁氧体磁环为两个等径的半圆环对接构成的圆环形磁环，两个半圆环对接处留有间隙；所述的漆包线圈为缠绕而构成的线圈，漆包线圈套在铁氧体磁环中的一个半圆环上，漆包线圈的一个接线头接地，另一个接线头与第三二极管D4的阴极连接。所述的接收电路包括四个运算放大芯片、一个比较芯片、十四个电阻、五个瓷片电容和一个聚丙烯电容；聚丙烯电容的一端与第一运算放大芯片的3脚和第三二极管D4的阴极连接，作为接受信号输入端，聚丙烯电容的另一端接地，第一运算放大芯片的2脚与第九电阻的一端、第十电阻的一端连接，第九电阻的另一端接地，第十电阻的另一端与第一运算放大芯片的6 脚、第十一电阻的一端连接，第一运算放大芯片的4脚与电源电路的-5伏电源输出端连接、 7脚与电源电路的+5伏电源输出端连接；第十一电阻的另一端与第十二电阻的一端、第十瓷片电容的一端、第十一瓷片电容的一端连接，第十二电阻的另一端接地，第十瓷片电容的另一端、十三电阻的一端、十四电阻的一端与第二运算放大芯片的6脚连接，第十一瓷片电容的另一端、十三电阻的另一端与第二运算放大芯片的2脚连接，第二运算放大芯片的3脚接地、4脚与电源电路的-5伏电源输出端连接、7脚与电源电路的+5伏电源输出端连接；第十四电阻的另一端与第十五电阻的一端、第十二瓷片电容的一端、第十三瓷片电容的一端连接，第十五电阻的另一端接地，第十二瓷片电容的另一端、第十六电阻的一端与第三运算放大芯片的6脚连接，第十三瓷片电容的另一端、第十六电阻的另一端与第三运算放大芯片的2脚连接，第三运算放大芯片的3脚接地、4脚与电源电路的-5伏电源输出端连接、7脚与电源电路的+5伏电源输出端连接；第四运算放大芯片的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种基于塑包链感应耦合的水下数据收发装置，包括电源电路、信号处理电路、发送电路、接收电路和磁电耦合环，其特征在于所述的电源电路包含一个一级电源转换芯片、两个二级电源转换芯片、四个钽电容、三个瓷片电容、两个二极管、一个稳压管、电感和保险丝；保险丝的一端作为输入端与9 35伏电压源输入相连，另一端分别与第一二极管的阳极、稳压管的阴极连接，第一二极管的阴极与一级电源转换芯片的1脚、第一钽电容的正极连接，一级电源转换芯片的2脚与第二二极管的阴极、电感的一端连接，电感的另一端与一级电源转换芯片的4脚、第二钽电容的正极连接，稳压管的阳极、第二二极管的阳极、第一钽电容的负极、第二钽电容的负极、一级电源转换芯片的3脚和5脚接地，第二钽电容的正极作为+5伏电源输出端；第一二级电源转换芯片的2脚、第二二级电源转换芯片的1脚、第一瓷片电容的一端、 第三钽电容的正极分别与第二钽电容的正极连接，第二瓷片电容的两端分别与第一二级电源转换芯片的3脚和5脚连接，第一二级电源转换芯片的1脚与第三瓷片电容的一端连接， 作为-5伏电源输出端，第一瓷片电容的另一端、第三瓷片电容的另一端、第一二级电源转换芯片的4脚接地；第二二级电源转换芯片的3脚与第四钽电容的正极连接，作为+3. 3伏电源输出端，第三钽电容的负极、第四钽电容的负极、第二二级电源转换芯片的2脚接地；所述的信号处理电路包括CPLD芯片、电平转换芯片、仿真调试接口、复位按键、晶振、 五个滤波电容、六个瓷片电容、七个电阻；五个滤波电容并联后的一端接电源电路的+3. 3伏电源输出端，并联后的另一端接地， CPLD芯片的9脚、19脚、25脚、46脚、56脚、64脚、82脚、90脚、100脚、116脚、126脚、136 脚接电源电路的+3. 3伏电源输出端，CPLD芯片的10脚、17脚、26脚、47脚、54脚、65脚、83 脚、92脚、99脚、115脚、128脚、135脚接地；电平转换芯片的6脚与第四瓷片电容的一端连接，第四瓷片电容的另一端接地，第五瓷片电容的两端分别与电平转换芯片的4脚和5脚连接，第六瓷片电容的两端分别与电平转换芯片的1脚和3脚连接，第七瓷片电容的一端与电平转换芯片的2脚连接，第七瓷片电容的另一端、电平转换芯片的16脚与电源电路的+3. 3伏电源输出端连接，电平转换芯片的 15脚接地，电平转换芯片的12脚连接CPLD芯片的3脚，电平转换芯片的11脚连接CPLD芯片的4脚，电平转换芯片的13脚作为数据输入脚、14脚作为数据输出脚；第一电阻的一端与仿真调试接口的1脚、CPLD芯片的35脚连接，第二电阻的一端与仿真调试接口的3脚、CPLD芯片的36脚连接，第三电阻的一端与仿真调试接口的5脚、CPLD 芯片的33脚连接，第四电阻的一端与仿真调试接口的9脚、CPLD芯片的34脚连接，第一电阻的另一端、仿真调试接口的2脚和10脚接地，第二电阻的另一端、第三电阻的另一端、第四电阻的另一端、仿真调试接口的4脚与电源电路的+3. 3伏电源输出端连接；复位按键的一端与第五电阻的一端、第八瓷片电容的一端、CPLD芯片的61脚连接，第五电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文郁，陈中江，杨张义，章雪挺，刘敬彪，
申请(专利权)人：杭州鸥信电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：