《基于双单片机的智能遥测微型气象站的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于双单片机的智能遥测微型气象站的设计（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于双单片机的智能遥测微型气象站摘 要本文针对智能交通系统中气象信息系统的特殊性，研究设计了一种基于双单片机的 智能遥测微型气象站，并且完成了系统的硬件和软件设计。该系统以 ATMEL 公司推出的 AT89C51 单片机为核心，构建了包括压、温、湿等基本气象要素的采集系统，并引入了 超声波测距原理进行积雪深度的测量，进一步提高自动气象站的集成度。该系统采用了 两片单片机共同运行，第一片的功能负责接收传感器传来的信号后发送给第二片单片机， 第二片单片机的功能负责接收第一片单片机传来的信息并储存，增强了每片单片机的运 行速度，减少了每片单片机的负荷量。而且便于与其他装置一起共同构建智能交通系统，
2、方便根据需求进行配置和扩展，提高了系统的灵活性，达到分布式测量的效果。 全文共分为基于双单片机的智能遥测微型气象站绪论，介绍了该系统发展的背景、 目的及意义和设计主要内容；系统原理介绍叙述了系统结构和功能、单片机原理、传感 器原理、数模转换器原理和超声波测距的原理；系统硬件设计阐述了系统的总体设计思 考、测量电路的硬件设计和通信接口的硬件设计；系统软件设计分步说明了测量电路的 软件设计、通信的软件设计和两片单片机分别的工作流程；以及结论等五章。功能上实 现了智能气象站对气象数据的自动采集、处理、将处理后的数据传送给第二片单片机。 关键词关键词：自动气象站，AT89C51 单片机，超声波，智能交
3、通系统base on twin singlechip of aptitude remote sensing minitype weather stationAbstractBased on Intelligent Transportation Systems meteorological information systems are unique, Study design of a microcontroller-based intelligent micro-telemetry station, and the completion of the system hardware and
4、software design. The system introduced by the company ATMEL AT89C51 as the core, including the construction of pressure, temperature, wet weather, and other basic elements of the acquisition system and the introduction of ultrasonic distance measurement principle snow depth measurement, AWS further
5、enhance the integration. The system uses a two SCM common operation, The first piece of the function responsible for receiving reports from the sensor signal is sent to the second unit microcontroller, second unit SCM function to receive the first microcontroller unit and the information from storag
6、e, increased per unit operating speed MCU, reducing the per unit MCU load. But can with other devices jointly build intelligent transportation systems, based on the demand for convenient configuration and expansion enhance the flexibility of the system to achieve distributed measurement results. The
7、 full text is divided into two microcontroller based Intelligent Micro-telemetry station introduction on the development of the system of background, and the purpose and significance of major design elements; Principle described on the system structure and function of SCM principles, Sensors, Digita
8、l to Analog Ultrasonic Ranging principle and the principle; System hardware design of the system design of thinking, measuring circuit design of the hardware interface and communication hardware design; System software design shows a step-by-step measurement circuit design software, Communication so
9、ftware design and 2 respectively SCM workflow; and the results of five chapters. Function on an intelligent device to the automatic meteorological data acquisition, processing, will handle the transmission of data to the second unit MCU.Key words：aut observatory,AT89C51MCU, ultrasonic, ITS目目 录录摘要摘要A
10、bstract1 1 绪论绪论 11.1 系统设计的背景、目的及意义11.1.1 系统设计的背景11.1.2 系统设计的目的和意义11.2 国内外发展现状21.3 设计主要内容22 2 系统原理介绍系统原理介绍 42.1 系统组成及功能介绍42.2 单片机简介及应用42.3 传感器技术与应用42.4 数模转换器技术及应用72.5 超声波测距系统的原理93 3 系统硬件设计系统硬件设计 103.1 系统总体设计思考103.2 系统测量电路的硬件设计103.2.1 温度103.2.2 湿度113.2.3 气压123.2.4 风向133.2.5 风速143.2.6 雪深143.3 通信接口的电路设计
11、154 4 系统软件设计系统软件设计 174.1 数据测量的软件设计174.1.1 温度测量的软件设计174.1.2 湿度测量的软件设计184.1.3 气压测量的软件设计204.1.4 风向测量的软件设计214.1.5 风速测量的软件设计4.1.6 雪深的软件设计184.2 通信接口的软件设计204.3 主从单片机的工作流程5 结论结论22参考文献附录致谢基于双单片机的智能遥测微型气象站11 绪论.1 系统设计的背景及意义1.1.1 系统设计的背景近年来，智能交通系统发展迅猛，而交通与气象是一种不对等的弱势与强势对手关 系。气象对交通的影响是交通部门无法阻止的，但是了解和掌握气象的规律却可以为
12、交 通更好的发展提供科学决策依据，交通气象信息无疑是智能交通系统的重要组成部分。 影响交通通行因素中，气候条件是主要因素。雾、雪、暴雨、雷电、大风、潮水、 冰冻等恶劣气候常导致航班、高速公路、海运船舶被迫取消或者延后，给居民出行带来 不便，也间接影响了经济的发展。 不仅如此，自然气候条件也常常会影响到交通基础设施的使用寿命。尤其对于公路 来说，一条修建好的公路随着运营时间的延长，需要不断养护才能继续保持正常通行能 力。每年的养护成本占据全年养路费用的大部分。公路损坏除了来自于人为的超载因素 外，自然气候的侵蚀也是不可忽视的。 虽然目前国内一些气象仪器研究者和生产厂家在自动气象站的基础上，根据高
13、速公 路气象观测的需要，设计生产了适应于高速公路的自动气象站，但这仍只是处于尝试阶 段，它们大都是将其他应用场合的模型稍加修改而成，普遍存在着对公路交通特点针对 性不强的问题。因此，若能针对目前用于智能交通系统中的气象要素采集卡的某些缺点 以改进，采用模块化设计的思想，以通用采集卡的形式提供各种类型的传感器接口以及 通信接口，方便根据需求进行配置和扩展，提高系统的灵活性，达到分布式 TA 量的效果。 那么势必会有较为广阔的应用前景。1.1.2 系统设计的目的和意义本文主要针对目前用于智能交通系统中的气象要素采集卡的某些缺点加以改进，提 出了模块化设计的思想，以通用采集卡的形式提供各种类型的传感器接口以及相关通信 接口，方便根据需求进行配置和扩展。本系统分为气象要素的采集和发送与信息的接收 和储存两部分进行设计
