校园气象站

自制教具介绍

一、简介

天气变化与人类的工作、生活息息相关影响巨大，人类对大气科学的研究、掌握和使用已提到一个新的高度，对青少年的气象知识传播，气象科学教育也摆到了相应重要的位置。小学《科学》开辟了一个单元课程量，安排了8个课时，突现了“各种各样的天气”、“观测天气”和“天气与我们的生活”三大主题，引领学生认识几种常见的天气现象，启发学生使用工具测量气温、风向、风力，使学生了解天气与我们的生活密切关系；高中《地理》用一个单元的篇幅，介绍大气运动和水的相变产生的风、霜、雨、雪等天气现象，使学生掌握千姿百态的地表形态，丰富多彩的生物界，人类赖以生存发展的自然环境。初中语文课本中《看云识天气》一文，用艺术的手法形象地描绘了三族十属二十九类云的形状、特征和天气变化的关系。

为了优化校园科技教育环境，提高青少年学生的科技意识，活跃同学们的课余生活，增强他们的地理实际观测能力，同时也为了满足地理教学的实际需要，我校研制开发了校园气象观测站。

在校园里建立气象站不仅使同学们掌握了气象观测的基本方法，更重要的是能够激发同学们学习自然地理的兴趣和热情，了解更多的气象科学知识。

校园气象站由各种传感器和微电脑处理器组成，也可以用于室内温湿度测量。

二．特点

1、本气象站采用美国艾特梅尔微处理器AT89C4051作为中央控制。

2、测量精度高，校准方便。

3、价格低廉，商品化的气象站价格高昂（万元以上），本机成本仅为几百元。

4、节能设计，充电电池供电（一次充电使用时间大于8小时），保证观测正常进行。

5、可对大气温度，环境湿度，瞬时风速，常规气象要素等进行采集，存储，显示处理。

6、大容量数据存储器，连续存储整点24小时数据。

7、LED数码显示屏，一屏显示所有气象要素数据，便于现场直接观测。

8、可以将传感器接线延长，将机器至于室内，方便学生、老师及校园周围居民进行查看，及时了解天气变化情况。

三．用途

1、人类对大气科学的研究、掌握和使用，对青少年的气象知识传播，气象科学教育。

2、各中小学校和教育科研机构，提高校园科技教育环境，提高青少年学生的科技意识，活跃同学们的课余生活，增强他们的自然实际观测能力，同时也为了满足科学教学的实际需要，使同学们掌握了气象观测的基本方法，更重要的是能够激发同学们学习自然科学的兴趣和热情，了解更多的气象科学知识。

四．气象监测数据指标

气象要素 测量范围 分 辨 率 准 确 度 环境温度 -50～125℃ 0.1℃ ±0.1℃

相对湿度 0～100% 1% ±2%

风 速 0～50m/s 0.1m/s ±0.5m/s

五、主要构造

1、 风速传感器

2、 温度传感器

3、 程序键

4、 上调键

5、 下调键

6、 湿度传感器

7、 温度显示器（兼湿度校准脉冲数显示） 8、 风度显示器 9、 湿度显示器 10、 时钟

六、主要部件技术参数

1、电源交流220V 50HZ

2、电池续航力10小时

3、整机功耗5W

4、温度传感器美国DS18B20采用12位AD转换，分辨率为±0.0625℃。

5、湿度传感器法国HS1101。

6、风速传感器8叶红外线计数风扇。

7、CPU 美国ATMEL公司AT89C4051 8位4K FLASH ROM处理器

8、显示驱动器北京凌志比高科技有限公司BC7281EP

其他略

七、操作说明

1、温度校准：本机温度传感器为美国dallas公司数字温度传感器

DS18B20，分辨率为±0.0625℃，无需校准。

2、湿度校准：如果发现本机湿度有误，可将本机与标准湿度计放在同一环境半小时后，按下调键10秒后主机发出提示音，温度显示器和湿度显示器里面的数字在闪动，按上调与下调按键调整显示湿度与标准湿度计一致后，按程序键恢复正常检测显示状态，处理器既可以按新的数据处理湿度检测。

3、时间校准：正常显示状态下按程序键，时钟显示器小时位闪烁显示，

按上调键与下调键调整小时；在按程序键，时钟显示器分钟位闪烁显示，按上调键与下调键调整分钟，按程序键恢复正常显示状态。

4、读取记忆数据：在正常测量显示状态下按上调键，即可读取24小时内测量数据。时钟显示器显示的是过去的整点时间，其他显示器显示的是当时的数据。

连续按上调键读到23时的数据时，按下调键可以清除所有数据。未记录数据时显示器显示为———。

5、风速测量将风度传感器拉起与机器垂直，风扇对准来风方向，即可测量风速。

6、当在用于室内测量时，请将交流电源开关打开（开关红灯亮），这时可以测量室内数据，打开直流电源可对电池充电。室外无电源使用时请将直流电源开关打开。

7、充电：将直流电源开关交流电源开关至于开状态，接入220交流电进行充电，充电时间为4-6小时后即可使用，充满电使用时间是10小时。