控制传感器的工作时间会有效降低系统总功耗。根据国家海洋局年发布的中华人民共和国海洋行业标准小型海洋环境监测浮标中低时自动启动。海洋浮标硬件构成如图所示。硬件选型选择美国德州仪器公司生产的位系列单片机，采用精简指令集结构，个时钟周期可以做执行个指令，具有超强的运算能力休眠模式耗电仅为，活动模式耗电为，是目前市面上功耗最低的款单片机。图海洋浮标硬件构成框图以系列单片机为主体的新型海洋浮标控制系统的设计海洋保护论文采用晶振是个具有掉电保持功能的存储器，内存为显示模块采用液晶模块，供电电压为，工作电流为，能同时显示个字符是以为供电电压的串口电平转换芯片，建立与卫星模块的串口通信为接口的转接芯片，供电电压为，上位机采用接口方便现场调试和监控。需求，选择由深圳德力普电池科技有限公司生产的型号为的防水轻便型磷酸铁锂电池，输出电压和，额定容量。锂电池具有容量大电压输出稳定使用寿命长的特点，。以系列单片机为主体的新型海洋浮标控制系统的设计海洋保护论文。数据传输模块选择卫星通信具有通信距离标准小型海洋环境监测浮标中对测量参数测量误差和最大允许误差的规定选取传感器。温度传感器主要测量水表温度，选择广州奥松电子有限公司生产的型号为的温湿度传感器，采用专用的数字模块采集技术，具有高精度量程范围大低功耗的特点，供电电压为，工作电流。海洋浮标硬件构成如图所示提前加电作为预热时间，状态如图所示，设备在采样周期为内的有效工作时长。图设备在采样周期为内的有效工作时长系统软件设计软件流程图如图所示，系统初始化主要是对程序进行参数配置和运行变量初始化。由外部时钟提供时钟信号，可以对年月日周时分秒进行计时，具有闰年图程序设计海洋数据采集周期和采集时长根据中华人民共和国海洋行业标准小型海洋环境监测浮标和中华人民共和国国家标准海滨观测规范制定采集周期和采集时长。海水盐度温度风速风向和流向应每整点记录次，故采集周期为小时，其中盐度和温度采集时长至少为，每秒采集次数据，用整鑫种通信中继浮标的设计与研究华北水利水电大学，王皖东种应用于近海海洋监测的浮标系统研究江苏南京信息工程大学，褚同金，曹恒永，王军，等中国海洋资料浮标海洋出版社，方超基于北斗的无人船艇的数据传输系统研究福建集美大学，陈希湘，陈誉基单片机的智能路灯控制系统现代较大，是海洋浮标低功耗研究的趋势，未来针对该部分进行低功耗设计，将对整个浮标系统长期业务化运行产生重要意义。参考文献王军成海洋资料浮标原理与工程海洋出版社，王世明，田园，田卡北斗卫星导航系统在波浪能自供电海洋浮标中的应用全球定位系统，沈建华，杨艳琴，王慈超低功耗单的海洋浮标控制系统由功耗较低的硬件设备组成，在硬件低功耗设计的基础上对软件程序及控制方式进行优化。以的采样周期下，提出两种优化设计，其由中断触发进入低功耗模式，节省了单片机功耗其由单片机控制磁保持继电器触点通断，外部设备进入掉电状态，节省了传感器和通信模块功耗。根以系列单片机为主体的新型海洋浮标控制系统的设计海洋保护论文点前中的平均值作为整点采集值风速流向和流速采集时长至少为，每采集次数据，将整点前的平均值作为整点采集值。数据应每或每小时传输到岸站，这里选取传输周期为小时，传输时间为约为，。以系列单片机为主体的新型海洋浮标控制系统的设计海洋保护论文小水电站用电采集系统研究孔卫奇，杨志勇，马尚昌基于北斗通信系统气象水文漂流浮标设计与实现现代电子技术，孟宪法，原明亭，丁军航，官晟，张日升基于单片机的海洋浮标低功耗设计制造业自动化，基金科技部重大科学仪器专项海洋物性参数监测仪。图磁保持继电器和卫星模块原理整点前中的平均值作为整点采集值风速流向和流速采集时长至少为，每采集次数据，将整点前的平均值作为整点采集值。数据应每或每小时传输到岸站，这里选取传输周期为小时，传输时间为约为，。如表所示，其中包括耗电设备在以为周期内的总功耗和有效时长功耗，其余硬电子技术罗丹频繁停电对用电设备的危害方式及其对策农村科学实验，于树新智慧医疗中的低功耗电源管理的研究电源技术，李斌，贾巍，赵奇基于单片机的定位系统设计制造业自动化，黄宇飞，吴江，秦旭，等单片机单总线技术单片机与嵌入式系统应用，庞瑜基于北斗短报文通信的片机原理与应用清华大学出版社，张亚，孙永明，曹恒喜，等高性能锂电池材料的应用趋势探讨当代化工研究，李志腾，郑耿，孙鹏，等单片机的超低功耗设计方法和原则单片机与嵌入式系统应用，孔卫奇，杨志勇，马尚昌基于超低功耗海洋漂流浮标采集器的设计现代电子技术，母庚表所示，比对两种模式下的运行数据，证明本文设计的控制系统大幅度地提升了续航能力，满足了海洋浮标低功耗要求，保证海洋实时数据传输的连续性和稳定性，达到了预期的目标。在整个浮标控制系统中，卫星通信需要从远海将数据不断回传岸站，通讯天线的瞬时功率较大，因此，通讯系统占整体功耗比例件和设备功耗极低小于，故忽略不计未列入表中。锂电池容量为，两种模式下耗电量和运行天数分别为每小时总功耗为，运行时长为小时，运行天数为天。有效时长功耗为，系统启动次磁保持继电器瞬时功耗为，故总计功耗为，运行时长为小时，运行天数为天。表硬件设备每小时功耗情况结语本文设计以系列单片机为主体的新型海洋浮标控制系统的设计海洋保护论文理图程序设计海洋数据采集周期和采集时长根据中华人民共和国海洋行业标准小型海洋环境监测浮标和中华人民共和国国家标准海滨观测规范制定采集周期和采集时长。海水盐度温度风速风向和流向应每整点记录次，故采集周期为小时，其中盐度和温度采集时长至少为，每秒采集次数据，用对测量参数测量误差和最大允许误差的规定选取传感器。温度传感器主要测量水表温度，选择广州奥松电子有限公司生产的型号为的温湿度传感器，采用专用的数字模块采集技术，具有高精度量程范围大低功耗的特点，供电电压为，工作电流。提前加电作为预热时间，状态如图所示，设备在采样周期电池选择为了满足控制系统电压和功耗的需求，选择由深圳德力普电池科技有限公司生产的型号为的防水轻便型磷酸铁锂电池，输出电压和，额定容量。锂电池具有容量大电压输出稳定使用寿命长的特点，。以系列单片机为主体的新型海洋浮标控制系统的设计海洋保护论文。硬件节能电路设计时钟电路和存储模块电路设计如图所示，系列单片机和引脚具有中断功能，接入时钟芯片，为使能端，高电平启动。为输入输出引脚，具有态外接晶振接入存储器。有两个供电源，主电源和备用电源，备用电源外接锂电池，当主电源停止供电或者电压过远覆盖范围不受地域影响的优点，本文使用北斗卫星的短报文通信功能，选取北京北斗星通导航技术股份有限公司生产系列卫星通信芯片作为数据传输模块，其具有传输稳定抗干扰性强功耗较低的特性，模块输入电压为，功耗，启动时间。其他电路芯片选择单片机外接个低功耗实时时钟芯片，。硬件选型选择美国德州仪器公司生产的位系列单片机，采用精简指令集结构，个时钟周期可以做执行个指令，具有超强的运算能力休眠模式耗电仅为，活动模式耗电为，是目前市面上功耗最低的款单片机。图海洋浮标硬件构成框图蓄电池选择为了满足控制系统电压和功耗的年补偿功能，具有精准的计时能力。选配稳压芯片设计高效率电压转换电路，将电压降至为系统供电。传感器选择浮标控制系统中，传感器的耗电量占有较大比重，合理选取功耗较低的传感器以及控制传感器的工作时间会有效降低系统总功耗。根据国家海洋局年发布的中华人民共和国海洋行业