在地面气象监测仪方面，正向高集成的综合地面观测方向发展，受困于技术原因，地面所有观测气象要素还不能全部实现自动观测。目前国外一些发达国家已研发出技术先进集成度较高的产品，但不适合我国国情，主要表现在价格昂贵，技术支持和售后服务得不到保证，维护成本高。针对这种情况，通过学习国外先进技术，研发既适合我国国情又尽可能与国际接轨的监测仪器，满足我国地面气象观测的要求。 地面气象监测仪的发展应具有以下特点：高新技术的应用，产品同样系列化，适应性强，性能价格比高。这也是我所设计地面气象监测仪所依托的参考条件和要求。 2、基本内容和技术方案 地面气象监测仪，要求能监测风向、风速、雨量、温度、湿度和气压等数据，监测仪包括传感器输入／输出、总线接口电路、单片机（即80C320微处理器）、电源电路、实时时钟电路、存储数据芯片和无线传送电路组成，其硬件系统结构示意图如图1-1所示： 图1-1 硬件系统结构示意图 该气象监测仪主要采用单片机控制技术，80C320作为整个系统的主处理器，通过接口电路，从不同的气象传感器获取不同的气象要素，从时钟芯片读取时间数据，按照气象规范要求进行运算处理，将实时资料经驱动后由LCD显示器显示出来，方便现场阅读；同时将气象资料存放在本地数据存储器RAM中，另外气象资料按照气象编码要求进行编码后，通过无线通信模块GPRS DTU传回气象信息中心服务器。 地面气象监测仪主要包括传感器，数据采集、传输、处理等部分，其中最能决定自动气象监测仪性能的是气象要素传感器。随着对气候变化研究的深入，这对各种传感器的精度和长期运行稳定性突出了更高的要求，这里简要的介绍下示意图中的传感器的作用。传感器包括温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器器以及气压传感器。温度传感器可以测量温度，湿度传感器可以用来测量湿度；风速风向传感器也是可以用来一起测量风速风向的；雨量计用来测量降雨量；大气压力传感器用来测量大气压。 3、进度安排 1 ~ 3 周： 调研、查阅资料、结合毕业设计任务书，确定总体方案，完成开题报告； 4 ~ 6 周： 熟悉单片机，根据气象仪器探测气象要素的需求，了解风向、风速、雨量、温度、湿度和气压传感器及其工作原理；翻译英文资料； 7 ~13周：设计气象监测仪的原理图，绘制印制电路板图，并进行软件设计； 14~15周：撰写论文； 16周： 答辩。 4、指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 武汉理工大学毕业设计（论文）
目录
摘要 .......................................................................................................................... Ⅰ ABSTRACT ............................................................................................................. Ⅱ 绪论 ............................................................................................................................ 1 1 结构设计与方案选择 ............................................................................................. 2
1.1 基于Internet的现代传动远程控制系统结构 .............................................. 2 1.2 方案选择 ...................................................................................................... 2
1.2.1 远程通信方案的选择 .......................................................................... 2 1.2.2 变频器与计算机串行通信方案的选择................................................ 2
2 硬件设计 ................................................................................................................ 3
2.1 单机控制 ...................................................................................................... 3
2.1.1 硬件配置 ............................................................................................. 3 2.1.2 控制框图 ............................................................................................. 3 2.2 多机控制 ...................................................................................................... 3 2.3 远程控制 ...................................................................................................... 3 ……
结束语 ...................................................................................................................... 25 致谢 .......................................................................................................................... 26 参考文献 .................................................................................................................. 27 附录1 变频器参数设定程序代码 ........................................................................... 28 附录2 VC程序源代码 ............................................................................................. 29
武汉理工大学毕业设计（论文）
摘要
近年来全球气候变暖，干旱、洪灾、高温天气、低温冰冻等极端天气频发，影响日趋广泛，为了遏制大气环境的进一步恶化和做好公共气象服务，首先要对大气中各种气象要素进行连续监测，获得基本的气象资料，再开展天气预报、气象信息、气候变化评估、气象科学研究和气象服务等研究工作，提高防灾减灾能力，做好应对气候变化的工作，是气象工作者的重要责任。做好这些工作，核心是提高预报预测准确率，根本是增强防御和减轻气象灾害的服务能力，而地面气象监测仪提供的准确、可靠的观测数据，是提高预报预测准确率和服务能力的重要保证。这就体现出了地面自动气象监测仪设计的重要性。
本文首先讲述了题目来源，阐述了国内外在地面气象监测方面的研究状况，以中国气象局第二代自动气象站做研究对象，并简要概括了设计的任务和研究手段。这样，对整个设计系统就有了初步的认识。
本文接着对地面自动气象监测仪的初步框架进行设计，并对一些软件和硬件方案进行了选择。在此基础上，又进一步详细介绍了该控制系统的硬件组成和软件框架。在硬件设计，将构成硬件系统的气象传感器、数模转换电路、电源电路、时钟电路以及存储电路等进行了详细的说明；在软件设计方面，把各个程序的模块流程图给出了详细的展示，之后，本文就地面自动气象监测仪设计的特点，进行了归纳与总结。最后感谢了给予我极大帮助的导师、爱人、家人以及同学。
关键词：气象监测仪 气象传感器 控制电路 模块流程图
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