毕业设计(论文)--智能小区气象站的设计

智能小区气象站的设计

摘要

针对于局部区域天气变化无常，而电视网络的天气预报不能实时告知人们身边的天气状况的缺陷，设计了一种采用太阳能和蓄电池互补供电系统、实时传送气象数据的智能小区气象站。智能小区气象站是一种小型自动气象站，能够可靠、准确地测量周围的风速、风向、温度、湿度、雨量和PM2.5，实时收集天气状况，然后通过显示控制台接受传感器发射过来的信号，并显示出来，同时也可以比较室内外天气状况给人出行提醒。

关键词：自动气象站；传感器；PM2.5；太阳能；

ABSTRACT

For the weather is great changeable in the local area, and the weather forecast of television or network couldn’t inform people around the weather conditions in real-time, we designed a complementary use of solar and battery-powered systems, real-time transmission of meteorological data intelligence community weather station. The Intelligent community’s weather stations is a small automatic weather stations, and can be reliably and accurately measure around the wind speed, wind direction, temperature, humidity, rainfall and PM2.5, collect real-time weather conditions, and then come to accept the signal emitted by the sensor display console and displayed, but can also compare the indoor and outdoor weather conditions give travel alerts for us.

Key word:automatic weather stations; transducer; PM2.5; the solar energy;

目录

摘要 .................................................................................................................................... I ABSTRACT ....................................................................................................................... II 1 绪论 .. (1)

1.1 研究背景及意义 (1)

1.2国内外研究现状和发展趋势 (1)

1.3 论文主要研究内容 (1)

2 系统的硬件设计 (3)

2.1 主控MCU的选择 (3)

2.2 传感器接口的电路设计 (3)

2.3 气象参数测试电路 (4)

2.3.1 雨量传感器接口 (4)

2.3.2风向、风速传感器接口 (5)

2.3.3温湿度接口 (5)

2.3.4PM2.5模块接口 (6)

2.4 GPRS数据传输电路 (6)

3 系统的软件设计 (7)

3.1 气象参数采集 (7)

3.2数据传输 (7)

4 结束语 (8)

参考文献 (9)

1 绪论

1.1 研究背景及意义

天气变化与人类的工作、生活息息相关，影响巨大，对气象的观测可以及时了解天气变化情况，为人类生产、生活提供指引。智能小区气象站是一个小型的自动气象站，它可以准确实时地监测小区周围的天气状况，并把这些信息及时的传达给小区的住民。美国加利福尼亚州海沃德市的戴维斯仪器仪表公司研制出了个人气象站。个人气象站可以很好地服务于那些拥有别墅式住宅的人们，但对于中国的大城市，住宅小区都是一栋栋高楼。很多人们对这种个人气象站的需求就不是很大。这不意味着人们不需要这种服务。如果小区能安装一个智能小区气象助手，为人们提供小区的天气状况，会使人们的生活更加舒适。而且与国内研制的手持气象站相比可以用更少的费用服务更多的人。

智能小区气象助手作为监测环境的工具还可以应用到其它地方，比如一些比赛场地，工作人员要对场地内的温度、风速、湿度、气压都要有精确及时的了解。一些酿酒商利用这些准确的气象信息决定何时对真菌和其他有害生物实施喷洒杀灭作业，种蔬菜大棚的农民也需要这种气象助手。

1.2国内外研究现状和发展趋势

加强防灾减灾体系建设，加快建立环境和地质监测预警体系，是国家在“十二五规划”中的一项重要内容[1]。这也要求我们对周围环境的实时监测。自二十世纪八十年代以来，芬兰、美国、日本等许多国家的地面气象观测网中就已普遍采用了自动气象站。1999年7月，我国引进芬兰VAISALA公司的5套自动气象站投入业务运行，这是我国首次将自动气象站作为正式观测使用，标志着我国地面气象观测进入了一个新的里程。同时，我国也加快了自行研制生产自动气象站的步伐，第一批于2000年1月1日起正式投入业务运行。目前，我国已普遍使用自动遥测气象站，实现了人工气象站与自动气象站的联合观测。

1.3 论文主要研究内容

智能小区气象助手随时收集天气“情报”，采集环境中各种资源信息。然后通过