基于单片机的气象监测仪毕业设计

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基于单片机的气象监测仪

毕业设计

目录

摘要 (Ⅰ)

ABSTRACT (Ⅱ)

绪论 (1)

1 结构设计与方案选择 (2)

1.1 基于Internet的现代传动远程控制系统结构 (2)

1.2 方案选择 (2)

1.2.1 远程通信方案的选择 (2)

1.2.2 变频器与计算机串行通信方案的选择 (2)

2 硬件设计 (3)

2.1 单机控制 (3)

2.1.1 硬件配置 (3)

2.1.2 控制框图 (3)

2.2 多机控制 (3)

2.3 远程控制 (3)

……

结束语 (25)

致谢 (26)

参考文献 (27)

附录1 变频器参数设定程序代码 (28)

附录2 VC程序源代码 (29)

第一章地面自动气象监测仪的现状

目前中国气象局开展的地面气象监测要素包括云、能见度、天气现象、气压、空气温度、空气湿度、风速、风向、降水、雪深、蒸发、辐射、日照、地温、冻土、电线积水和地面状态。能实现仪器自动监测的气象要素有能见度、气压、空气温度湿度、风向、风速、降水、蒸发、辐射、日照和地温，其他气象要素监测只能通过人工观测实现。本研究仅对能实现地面自动气象监测的仪器进行研究。

1.1 国地面气象监测仪现状

我国地面气象监测仪主要有常规地面人工检测仪器和地面自动气象站两大类。在功能齐全和性能稳定方面，与国际上同类产品基本一致，都能满足气象要素检测的要求，国研发出的仪器具有明显的价格优势，技术支持和售后服务良好，维护成本低。目前气象系统使用常规地面气象仪器有EN2型测风数据处理仪，SJ1型虹吸式雨量计，DWJ1型自动温度计，DHJ1型自动湿度计，DYJ1自动气压计和最新研制出并投入气象业务使用的自动气象站等。气象仪器的趋势都是往数字化、智能化、集成化发展。

1.1.1 EN2型测风数据处理仪

EN2型测风数据处理仪用于气象台站观测记录地面风，由微型打印机、液晶显示器、键盘、风速风向传感器接口、上位机接口、可选的外接显示器接口、微型处理板和电源等部件组成。

主要特点：1、风速测量围大，风向测量精度高，尤其适合沿海、高山等高强风地区。2、部数据存贮器可存贮2个月的气表1容及2天的风向风速连续数据，即使打印机损坏，数据记录仍可查血。3、具有4个报警风速点。4、增加了大风组报、加密报，可选择打印次数。5、装有串行通讯接口，配有本公司开发的微机专用数据处理软件，仪器使用更方便，操作更直观。

主要功能：1、自动打印整点前十分钟平均风速及最多风向；并在8个整点前6分钟自动打印二分钟平均风速和风向；二十点自动打印全天4次二钟风速合计及平均值；全天24个整点十分钟风速合计及平均值；全天最大风速风向及发生时间；全天极大风速风向及发生时间。2、自动进行4个风速点（自设、20m/s、24m/s、28m/s）的报警，定时自动打印大风组报、加密报。当风速大于报警风速时自动发出报警音响信号，并打印出报警标志、风向风速和时间；当风速小于报警风速的连续时间达到规定值时，打印出报警解除标志及解除时刻的风向风速和时间，并发出音响信号。3、显示和设置时间，显示和设置大风报警风速，显示瞬时风向风速、当前二分钟、十分钟平均风速和最大风向；当天最大风速风向和发生时间，当天的极大风速风向和发生时间，当天整点十分钟平均风速合计。存贮2个月的气表容及2天的连续风向风速数据。可随时显示2个月任一天任意整点的风向风速，任一天最大风速风向及发生时间，极大风速风速及发生时间。4、可将EN-2数据通过接口输入微机，进行实时观测或由计算机处理成日报表、月报表、风向频率玫瑰图、风速频率图、连续曲线等。打印输出的月报表与气表1

格式相同。

主要技术指标：1、环境温度围为0-45℃；2、相对湿度不大于95%RH；3、风速测量围为0-90m/s；4、风向测量围0-360度；5、风速处理精度为0.1m/s；

6、风向分辨度为3度；

7、时钟误差小于3S/日。

1.1.2 SJ1型虹吸式雨量计

SJ1虹吸式雨量计用于气象台连续自动记录大气中的液体降水量，降水起止时间和降水强度。利用虹吸原理排出浮子塞降水，最大优点：节约能源，降水有记录，不需要人工守候，精度高，但必须定时到现场去更换记录纸。

主要技术指标：盛水口径200+0.6mm，将于强度0.05-4mm/min，钟筒转一周26hr，记录误差±0.05mm，走时误差：±5min,尺寸350x1182mm，重量17kg。

1.1.3 DWJ1型自动温度计

DWJ1型自动温度计用于气象台站连续记录近地面某一段时间空气温度变化，有日记和周记两种型号。

主要技术参数：测量围-35~+45℃，准确度小于±1℃，记录周期：26h（日记DWJ1）、176h(周记DWJ1-1),外形尺寸330x125x195mm，重量小于3kg。

1.1.4 DHJ1型自动湿度计

DHJ1型自动湿度计用于气象台站、国防、部队、科研、农业、林业、环境监测、教学、仓库、实验室、档案等有关部门用来连续记录地面某一段时间空气相对湿度变化的仪器。

主要技术参数：测量围-30%~100%RH，准确度小于±5%RH，记录周期26h(日记DHJ1)、176h（周记DHJ1-1），外形尺寸334x233x195mm，重量小于3kg。

1.1.5 DYJ1自动气压计

DYJ1自动气压计是一组真空膜盒作为感应元件，用来连续记录近地面某一段时间大气压力变化的仪器。该仪器适用于气象台站、科研、农业、环境监测、教学、实验室等有关部门。

主要技术参数：测量围880-1070hPa(DYB1)，680-1030hPa（DYB1-1）,最小分度值0.05hPa,准确度±0.2hPa,使用温度：-15~+45℃，仪器尺寸半径为64x1150mm（DYB1）,半径为64x1120mm（DYB1-1）,重量小于5kg。

1.1.6 自动气象站

自动气象站是近年来才研制出来并投入气象业务使用的综合气象探测仪，可对地面多种气象要素进行自动采集、计算、处理、存储和通信。该仪器适用于气象台站、军事、海运、航空、环保等部门气象探测需要。