【摘要】本文主要闡述基于ARM（NUC140VE3CN）單片機(jī)自帶的風(fēng)速、風(fēng)向傳感器，提出了野外便攜氣象站的設(shè)計(jì)，它采用單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，經(jīng)串口送至驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，最后經(jīng)LCD顯示屏顯示并接收。

【關(guān)鍵詞】NUC140VE3CN；氣象站；單片機(jī)；LCD

Abstract：This article focuses on ARM （NUC140VE3CN） microcontroller comes with wind speed， wind direction sensor， field portable weather station proposed design， which uses chip data acquisition via the serial port to the drive system， and finally by the LCD display and reception.

Key words：Stations；NUC140VE3CN；SCM；LCD

1.引言

鑒于當(dāng)前市場(chǎng)上成套的自動(dòng)氣象站，對(duì)于我們的使用和操作過于復(fù)雜，當(dāng)我們?cè)谝巴庾鳂I(yè)時(shí)，不但不能大規(guī)模的使用，而且在使用過程容易出現(xiàn)各種差錯(cuò)，故而我們需要研究設(shè)計(jì)出一款成本較低、使用方便的簡(jiǎn)易便攜式氣象站[1]，它不但能達(dá)到并實(shí)現(xiàn)我們所需要的功能，而且還會(huì)大大的縮減不必要的開支，并能夠輕易的攜帶，完全能在各種野外環(huán)境中實(shí)時(shí)方便的使用，且精準(zhǔn)度高，不會(huì)有差錯(cuò)。

2.基于ARM（NUC140VE3CN）單片機(jī)的氣象站設(shè)計(jì)

2.1 氣象站的硬件結(jié)構(gòu)

本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用的硬件平臺(tái)51平臺(tái)，用到的是基于ARM（NUC140VE3CN）芯片，它主要包括檢測(cè)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，檢測(cè)系統(tǒng)主要通過單片機(jī)自帶的風(fēng)速、風(fēng)向傳感器，將接收到氣象信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，再通過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在LCD顯示屏上顯示出來，如圖1所示。

2.2 氣象站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.2.1 檢測(cè)系統(tǒng)

本次設(shè)計(jì)的傳感器采用風(fēng)速、風(fēng)向傳感器[2]，是單片機(jī)自帶的風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)試范圍大、輸出線路好、精準(zhǔn)度高、性能穩(wěn)定和工作性能可靠的各種優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)換器采用12位8通道A/D轉(zhuǎn)換器NUC140VE3CN芯片，相比于其它芯片，它的顯著優(yōu)勢(shì)則是具有相應(yīng)快、集成高、抗干擾性強(qiáng)、接口編程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，而且它自身包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器，性能可靠。

2.2.2 主控系統(tǒng)

主控系統(tǒng)主要是由單片機(jī)和供電電路模塊組成。其中單片機(jī)[3]采用的是NUC140VE3CN微控制器，相當(dāng)于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，通過編譯程序，讓單片機(jī)載入并運(yùn)行所編譯的程序，達(dá)到我們所需要完成的數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)輸出，最后數(shù)據(jù)由主控系統(tǒng)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中顯示出我們需要的氣象數(shù)據(jù)，讓我們能夠看出來。

2.2.3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包含液晶顯示模塊，液晶顯示模塊采用LCD。

2.3 算法流程圖（如圖2所示）

3.試驗(yàn)和結(jié)果

本次測(cè)試選取室內(nèi)、室外，共四個(gè)地點(diǎn)作為測(cè)試地點(diǎn)，經(jīng)過多次試驗(yàn)，得到了很好的測(cè)試結(jié)果，結(jié)果如表1所示。

4.結(jié)論

本次設(shè)計(jì)中，采用了NUC140VE3CN單片機(jī)，MAX232串口通信。主控系統(tǒng)收到來自檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)，將收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理運(yùn)算，得出我們所要的數(shù)據(jù)，隨后傳送至驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過液晶顯示器顯示出來，實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)的測(cè)量出所需要的氣象數(shù)據(jù)，達(dá)到我們實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)需求。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)氣象局.小型氣象站行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].2004.

[2]李建忠.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2002.

[3]胡漢才.單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002.