Diseño de un circuito electrónico de muy bajo consumo y gran capacidad de almacenamiento adaptado a las necesidades marcadas por la Marine Strategy Framework Directive de la Unión Europea

Abstract

[ES] Se propone la realización del diseño de un circuito electrónico de muy baja potencia para un sistema autónomo alimentado con baterías tipo D que permita almacenar más de 8 Tbytes de datos acústicos submarinos en tarjetas microSD durante más de 3 meses en continuo y a una frecuencia de muestreo de 192 kHz. Este diseño será utilizado en aplicaciones con fines medioambientales, dentro de las Estrategias Marinas (EEMM) marcadas por la Marine Strategy Framework Directive (MSFD) de la Union Europea (UE), concretamente en la directiva 11 de ruido submarino.

Además, y entre otras varias especificaciones, deberá contar con un reloj externo alimentado de forma independiente al del circuito electrónico, permitir la monitorización de la batería del dispositivo mediante un Test Point y tener dos entradas y una salida de audio diferencial trabajando a 24 bits. A su vez, el diseño contará con diversos puertos GPIO para la futura conexión de nuevos sensores o actuadores.

Las claves del proyecto serán la utilización de componentes electrónicos de muy bajo consumo, así como el diseño y caracterización del sistema de almacenamiento de datos mediante la utilización de varios buses a los cuales se conectarán las tarjetas uSD requeridas.

[EN] The design of a very low power electronic circuit for an autonomous system powered by type-D batteries is proposed, which will allow the storage of more than 8 Tbytes of underwater acoustic data on microSD cards with a sample rate of 192 kHz during three months of deployment. This design will be used in applications with environmental purposes, within the Marine Strategies (MES) marked by the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) of the European Union (EU), specifically in the Directive 11 related with Underwater Noise.

In addition, and among other specifications, it must include an external clock powered independently from the electronic circuit supply, allow the device's battery to be monitored by means of a Test Point and acquiring the audio signal by an ADC with two differential inputs and one differential audio output working at 24 bits. At the same time, the design will have several GPIO ports for the incorporation of new sensors or actuators that can be connected in a future scenario.

The keys to the project will be the use of very low power electronic components, as well as the design and characterisation of the data storage system using data buses to connect the required uSD cards.