地面气象六要素智能采集系统-论文.doc

地面气象六要素智能采集系统-论文地面气象六要素智能采集系统地面气象六要素智能采集系统是一种以自动代替人工进行大气诸要素测量为目的的智能型设备。它以地面气象六要素智能采集技术为基础，涉及到多种现代技术。文中首先介绍了地面气象六要素采集的发展历史和现状，其次对采集六要素的传感器进行了原理性介绍和比对，尤其是对测量误差的产生机理和减小误差的方法进行了详细的理论探讨，并提出了各类传感器的选择依据。第三，对传感器信息的采集、编码、传输进行了初步研究；在此基础上提出了具体的信号采集及传输方案。第四，对地面气象六要素智能采集系统的硬件进行了方案设计，用模块化的思想进行了具体的分析，在此基础上对本系统的通信进行了研究，最后给出了系统硬件的总体设计方案和部件的选配清单。第五，对系统软件进行了规划与设计，采用模块化的思想对各个子系统进行了设计，在此基础上规划设计了构成各系统软件的基本单元；最后组合总系统。第六，把地面气象六要素智能采集电路板应用的实验室建设中。关键词：地面气象六要素智能采集技术、传感器、2110工程、控制系统前言1第一章 绪论21.1引言21.2地面气象六要素采集技术的发展21.3地面气象六要素智能采集系统的基本构成及各部分的简单工作原理31.3.1系统的基本构成31.3.2传感器31.3.3智能采集数据处理系统41.3.4显示系统41.4设计过程中应该考虑的一些问题41.4.1方案设计所应遵循的几点原则：41.4.2基本设计构想及分析51.5本文的安排5第二章 传感器62.1 一般性描述62.2温度的测量72.2.1概述72.2.2气温的测量方法72.2.3测温元件82.2.4测量误差分析82.3湿度的测量122.3.1概述122.3.2湿度的测量方法122.3.3测湿元件122.3.4误差分析142.4气压的测量162.4.1概述162.4.2压力的测量方法162.4.3测压元件162.4.4误差分析172.5风的测量182.5.1概述182.5.2风向风速的测量方法192.5.3测风元件192.5.4误差分析212.6降水的测量222.6.1概述222.6.2降水的测量方法232.6.3测量降水的器件232.6.4误差分析242.7本系统传感器的选取(同种传感器的比较)252.7.1温度传感器：252.7.2压力传感器262.7.3湿度传感器272.7.4风向风速仪282.7.5翻斗式传感器292.8本章小结29第三章传感器信号采集与处理303.1传感器信号的采集303.1.1传感器信号的分析303.1.2传感器信号的处理303.1.3传感器信号的采集313.2传感器输出信号的传输313.3本章小结32第四章地面气象六要素智能采集系统设计334.1微处理器（MPU）334.1.1微处理器概述334.1.2 系统时序的实现344.2模数转换器ADC344.2.1MAX196芯片概述344.2.2A/D转换器与微处理器的接口354.2.3保证A/D采样精度的措施364.2.4 A/D芯片功能的实现364.3传感器电路384.3.1AD620芯片概述384.3.2温度、压力、湿度以及硅压阻信号的采集电路384.3.5降水的测量电路414.4系统电源模块424.4.1MAX675概述424.4.2系统电源模块组成424.5系统通信接口模块434.5.1MAX232概述、434.5.2与PC机的接口电路444.5.3 串行通信功能的实现444.6液晶显示模块454.6.1显示模块的工作原理454.6.2与单片机的接口454.7 系统总体流程图464.8本章小结47第五章 地面气象六要素智能采集技术应用485.1军队气象信息采集实验室485.1.1军队气象信息采集实验室功能485.1.2军队气象信息采集实验室仪器设备485.1.3军队气象信息采集实验室可