一種多功能低空氣象探測儀的設計與實(shí)現

　　研究了一種基于MSP430單片機的低空氣象探測儀器。系統硬件包括主控制模塊、傳感器模塊、通信模塊和存儲模塊等。風(fēng)向測量系統通過(guò)由平面電子羅盤(pán)XW3200和風(fēng)標組成的磁方位風(fēng)向傳感器實(shí)現;壓力測量電路采用絕壓傳感器ASDX015，將其模擬電壓傳入主芯片;利用葉輪式風(fēng)速傳感器，由主芯片接受霍爾傳感器產(chǎn)生的電磁脈沖實(shí)現風(fēng)速的測量。該儀器可實(shí)現氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)等參量的實(shí)時(shí)測量和存儲，野外測試結果表明，系統性能可靠、使用方便、能夠滿(mǎn)足精度和戰技指標要求。

　　引言

　　當前，氣象探測已成為工業(yè)、國防和軍事中不可或缺的重要信息。由于種種因素影響，地區的環(huán)境、氣候不同，氣象信息也存在差異。氣象觀(guān)測站提供的氣象信息并不能精確反映訓練場(chǎng)的具體情況，只能作為重要氣象參考;不少單位訓練時(shí)仍然使用簡(jiǎn)易氣象觀(guān)測儀，其儀器探測精度差，實(shí)時(shí)性不好，沒(méi)有存儲功能，更不利于決策。

　　為實(shí)時(shí)精確掌握氣象信息，實(shí)現信息的快速、準確的傳遞，研究了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的多功能低空氣象探測系統，為諸軍兵種提供可靠實(shí)用的氣象信息，并可擴展與信息平臺互聯(lián)互通。

　　總體設計

　　以超低功耗單片機MSP430F149為核心[1]，主要硬件模塊包括：主控制模塊、傳感器模塊、通信模塊和存儲模塊等。有風(fēng)向風(fēng)速測量系統、溫度壓力測量系統、數據采集系統、存儲查詢(xún)系統、GPS定位系統等。能實(shí)時(shí)、精確地測量地面溫度、壓力、風(fēng)速和風(fēng)向，并進(jìn)行定位存儲。數據采集系統的結構框圖如圖1，探測系統實(shí)物圖如圖2所示。

　　系統工作過(guò)程是：當系統開(kāi)機后，各功能模塊分別處于待命狀態(tài)，當指令(如氣溫)施加后，該模塊電路(溫度測量模塊)進(jìn)行工作，MSP430將其收到的模擬信號首先進(jìn)行放大，然后進(jìn)行濾波處理并送入單片機進(jìn)行處理輸出，驅動(dòng)顯示器輸出或存儲，也可通過(guò)RS-232或RF數傳模塊實(shí)時(shí)傳輸。