資質(zhì)申請(qǐng)-氣象站控制板開發(fā)文檔模板

1、氣象站控制板開發(fā)文檔1. 控制板介紹氣象站控制板主控芯片采用 STM32F407芯片，此芯片是現(xiàn)在 市場(chǎng)上普遍使用并且性價(jià)比很高的主控芯片， 芯片外設(shè)資源豐富， FLASH達(dá)到1M ,SRAM達(dá)至U 192KB系統(tǒng)時(shí)鐘頻率最大可達(dá)168MHZ。 板上可搭載13路傳感器，同時(shí)有攝像頭和工控屏的電源接口， 服務(wù)器端的通信可選擇WIFI或GPRS工控屏與主控板采用RS485 通信，屏幕顯示采用IRQ中斷模式，整個(gè)控制板使用太陽能供電， 因此開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到了省電的要求。供電設(shè)備大都采用 12V供電，主控板通過控制引腳的高低電平驅(qū)動(dòng)繼電器間接控制 12V電源的通斷，從而實(shí)現(xiàn)了小電流控制大電流的目的

2、。2. 基本配置屏幕顯示：工業(yè)顯示屏傳感器：風(fēng)速、風(fēng)向、空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、雨量、光合輻射、日照時(shí)數(shù)、大氣壓力、 水面蒸發(fā)。通信方式：RS232 RS485 GPRS MODBUS I2C WIFI供電系統(tǒng)：DC12V AC220V 蓄電池3.系統(tǒng)框圖4. 工控觸摸屏工控觸摸屏與控制板通過RS485通信線傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸 采用Free-Modbus通信協(xié)議，包括ID設(shè)置、采集時(shí)間設(shè)置等一些 基本設(shè)置。設(shè)置信息保存在芯片靜態(tài) RAM中，地址固定。5. 通信模塊通信模塊負(fù)責(zé)將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端，主控板板載了兩種通信模式 WIFI和GPRS在有 WIFI網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境，可以使

3、用WIFI通信，在無 WIFI網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境可以使用 GPRSS信。通信模塊 與服務(wù)器的交互使用IP地址+端口的模式。6.傳感器控制板可以搭載13路模擬信號(hào)輸出的傳感器，AD轉(zhuǎn)換達(dá)到 12位精度，參考電壓3.3V?？刂瓢鍖⒉杉降膫鞲衅髟紨?shù)據(jù)通 過WIFI模塊或GPRS莫塊傳到服務(wù)器端，服務(wù)器再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理，最后得到實(shí)際的環(huán)境參數(shù)。氣象站傳感器參數(shù)如下表所示：名稱測(cè)量范圍輸出信號(hào)分辨率風(fēng)速0-32.4m/s4-20Ma0.1m/s風(fēng)向0-360°4-20Ma1°空氣溫度-40-60°4-20Ma0.1°空氣濕度0-100%RH4-20Ma0.1%RH土

4、壤溫度-50-80°4-20Ma0.1°土壤濕度0-100%0-20Ma0.1%雨量高低電平5個(gè)電平/mm光合有效輻射0-2000W/ m20-2V1W/ m2大氣壓力30-110Kpa0-20Ma0.1Kpa水面蒸發(fā)0-80mm0-2V0.1mm日照時(shí)數(shù)0-2000W/ m0-2V1W/ m27. 軟件整體設(shè)計(jì)整個(gè)軟件設(shè)計(jì)考慮到省電的要求，首先控制器主動(dòng)給服務(wù)器發(fā)送ID號(hào)，服務(wù)器接收到后進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別成功后給控制器發(fā)送收到ID號(hào)的回復(fù)，之后控制器開始向服務(wù)器發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)， 服 務(wù)器收到傳感器數(shù)據(jù)后給控制器發(fā)送一個(gè)信號(hào)表示接收傳感器數(shù) 據(jù)成功，然后控制器關(guān)閉傳感器電源以及通信模塊電源。工控屏與控制器通過RS485線進(jìn)行通信，通信協(xié)議遵循Free-Modbus通信協(xié)議，控制器主動(dòng)向工控屏不斷的發(fā)送數(shù)據(jù)， 工控屏進(jìn)行處理后顯示出來?？刂破鞑杉瘯r(shí)間間隔和設(shè)備ID通過 工控屏進(jìn)行設(shè)置，采集時(shí)間間隔表示控制器每隔這么長(zhǎng)時(shí)間向服 務(wù)器發(fā)送一次數(shù)據(jù)，然后關(guān)閉所有設(shè)備的電源，ID號(hào)就是控制器 與服務(wù)器進(jìn)行相互識(shí)別的依據(jù)。8. 存在的不足1）控制器在向服務(wù)器發(fā)送ID號(hào)時(shí)，服務(wù)器有接收不到的時(shí) 候，影響控制器定時(shí)向服務(wù)器發(fā)送傳感器