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地面气象六要素智能采集系统

更新时间:2009-4-1:  来源:毕业论文

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 2
1.1引言 2
1.2地面气象六要素采集技术的发展 2
1.3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 3
1.3.1系统的基本构成 3
1.3.2传感器 3
1.3.3智能采集数据处理系统 4
1.3.4显示系统 4
1.4设计过程中应该考虑的一些问题 4
1.4.1方案设计所应遵循的几点原则: 4
1.4.2基本设计构想及分析 5
1.5本文的安排 5
第二章  传感器 6
2.1 一般性描述 6
2.2温度的测量 7
2.2.1概述 7
2.2.2气温的测量方法 7
2.2.3测温元件 8
2.2.4测量误差分析 8
2.3湿度的测量 12
2.3.1概述 12
2.3.2湿度的测量方法 12
2.3.3测湿元件 12
2.3.4误差分析 14
2.4气压的测量 16
2.4.1概述 16
2.4.2压力的测量方法 16
2.4.3测压元件 16
2.4.4误差分析 17
2.5风的测量 18
2.5.1概述 18
2.5.2风向风速的测量方法 19
2.5.3测风元件 19
2.5.4误差分析 21
2.6降水的测量 22
2.6.1概述 22
2.6.2降水的测量方法 23
2.6.3测量降水的器件 23
2.6.4误差分析 24
2.7本系统传感器的选取(同种传感器的比较) 25
2.7.1温度传感器: 25
2.7.2压力传感器 26
2.7.3湿度传感器 27
2.7.4风向风速仪 28
2.7.5翻斗式传感器 29
2.8本章小结 29
第三章传感器信号采集与处理 30
3.1传感器信号的采集 30
3.1.1传感器信号的分析 30
3.1.2传感器信号的处理 30
3.1.3传感器信号的采集 31
3.2传感器输出信号的传输 31
3.3本章小结 32
第四章地面气象六要素智能采集系统设计 33
4.1微处理器(MPU) 33
4.1.1微处理器概述 33
4.1.2 系统时序的实现 34
4.2模数转换器ADC 34
4.2.1MAX196芯片概述 34
4.2.2A/D转换器与微处理器的接口 35
4.2.3保证A/D采样精度的措施 36
4.2.4 A/D芯片功能的实现 36
4.3传感器电路 38
4.3.1AD620芯片概述 38
4.3.2温度、压力、湿度以及硅压阻信号的采集电路 38
4.3.5降水的测量电路 41
4.4系统电源模块 42
4.4.1MAX675概述 42
4.4.2系统电源模块组成 42
4.5系统通信接口模块 43
4.5.1MAX232概述、 43
4.5.2与PC机的接口电路 44
4.5.3 串行通信功能的实现 44
4.6液晶显示模块 45
4.6.1显示模块的工作原理 45
4.6.2与单片机的接口 45
4.7 系统总体流程图 46
4.8本章小结 47
第五章 地面气象六要素智能采集技术应用 48
5.1军队气象信息采集实验室 48
5.1.1军队气象信息采集实验室功能 48
5.1.2军队气象信息采集实验室仪器设备 48
5.1.3军队气象信息采集实验室可开设实验项目 48
5.1.4面向的教学对象 49
5.1.5对装修的要求 49
5.2本章总结 49
第六章 结论 50
致谢 52
在校期间的研究成果 53
参 考 文 献 54
附电路图:306

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