小型氣象監(jiān)測系統(tǒng)

#電子信息學院課程設(shè)計課程名：《信號監(jiān)測與處理》題目：小型氣象監(jiān)測系統(tǒng)類別：【設(shè)計】班級：BX1105學號：姓名：評語：學習態(tài)度：【很好】程序編寫：【完整】得出結(jié)論：【正確】報告書寫：【規(guī)范】【一般】【部分完整】【部分正確】【一般】【較差】【不完整】【不正確】【不規(guī)范】成績：指導教師：完成時間：2012年6月8日批閱時間：年月日1．設(shè)計任務和要求現(xiàn)通過傳感器設(shè)計一款既能測量溫濕度也可同時測量風速風向的設(shè)備，可服務于生產(chǎn)、生活的眾多領(lǐng)域。2．設(shè)計應用背景現(xiàn)在社會高度發(fā)達，氣象狀況變化萬千，氣象監(jiān)測和災害預警工程對于保障社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生產(chǎn)生活有重要意義，氣候狀況對經(jīng)濟活動的影響也越累越顯著，人們需要實時了解當前的氣象狀況。風速、風向以及溫度濕度測量是氣象監(jiān)測的一項重要內(nèi)容。該氣象監(jiān)測系統(tǒng)通過各類風速風向溫度濕度傳感器將檢測到的數(shù)據(jù)自動進行匯總分析，并傳輸?shù)浇K端平臺。可以達到無人監(jiān)管，數(shù)據(jù)自動傳輸，更加省時省力方便快捷。3．難點分析難點：1.該系統(tǒng)如果采用有線傳輸，并且測量較遠的氣象環(huán)境時，會需要較多線纜才能檢測到數(shù)據(jù)。如果采用無線傳輸則會隨著測量距離的原理數(shù)據(jù)會出現(xiàn)更大誤差。解決方案：1.測量近距離的氣象情況，或者通過GPRS對數(shù)據(jù)進行遠距離高精度傳輸。4．實施方案4.1原理分析與實施方法風速風向傳感器結(jié)構(gòu)圖如下圖4-1。圖4-1風速風向傳感器結(jié)構(gòu)圖風速風向儀原理：風向、風速儀用于測量瞬時風速風向，具有自動顯示功能。主要由支桿，風標，風杯，風速風向感應器組成，風標的指向即為來風方向，根據(jù)風杯的轉(zhuǎn)速來計算出風速。內(nèi)置或外接各種進口原裝傳感器，采用微功耗單片機對外部數(shù)據(jù)進行采樣，并將采集的數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)不易失存儲器內(nèi)。風向風速儀由微處理器和高動態(tài)特性的測風傳感器組成。風向、風速傳感器為機械轉(zhuǎn)動式傳感器，感應距地面11m處的空氣流動，對空氣流動速度及方向進行檢測及光電轉(zhuǎn)換，并進行數(shù)字量化、時間平均、存儲等處理，再通過系統(tǒng)的通信設(shè)備及路由傳輸至室內(nèi)氣象觀測工作站。室內(nèi)數(shù)據(jù)處理工作站(DPU)計算并作出一個2分鐘平均風速風向報告，依據(jù)傳感器5秒的風數(shù)據(jù)，產(chǎn)生陣風和不定風向的報告,并對應于跑道方向及側(cè)垂方向進行矢量風的分解。風速傳感器結(jié)構(gòu)圖

JCC風速傳感器原理風速與脈沖頻率的轉(zhuǎn)換公式為：V(m/s)=Ollf(Hz)即每10個脈沖為lm/s的風速量。風速傳感器主要指標為：電源為DC12V，啟動風速＜015m/s，使用環(huán)境-40度?+50度(0?100%RH)風速傳感器的感應元件是三杯風組件，由三個碳纖維風杯和杯架組成。轉(zhuǎn)換器為多齒轉(zhuǎn)杯

和狹縫光耦。當風杯受水平風力作用而旋轉(zhuǎn)時，通過活軸轉(zhuǎn)杯在狹縫光耦中的轉(zhuǎn)動，輸出頻率的信號。風向傳感器結(jié)構(gòu)圖

風向傳感器主要依據(jù)風標方位及其產(chǎn)生的格雷碼對照進行檢測。6位格雷碼有64個方位，檢測時選擇典型方位（如0°、90°、18o°"27o°°）'所對應的格蕾碼判斷檢測。由格雷碼制對應表可知，四個典型方位與其格雷碼對應關(guān)系為:o°（36o9o°18o°27o°風向傳感器的變換器采用精密導電塑料電位器，當風向發(fā)生變化，尾翼轉(zhuǎn)動通過軸桿帶動)000000110000101000011000電位器軸芯轉(zhuǎn)動，從而在電位器的活動端產(chǎn)生變化的電阻信號輸出。風向傳感器的變換器為碼)000000110000101000011000盤和光電組件。當風標隨風向變化而轉(zhuǎn)動時，通過軸帶動碼盤在光電組件縫隙中的轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生

的光電信號對應當時風向的格雷碼輸出。溫濕度工作原理：溫濕度測量是采用AM2301數(shù)字溫濕度傳感器，這是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電容式感濕元件和一個NTC測溫元件（AM2303采用ds18B20測溫度），并與一個高性能8位單片機相連接。每個傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。AM2303數(shù)字式溫濕度傳感器輸出數(shù)據(jù)格式：DATA=濕度數(shù)據(jù)高位+濕度數(shù)據(jù)地位+溫度數(shù)據(jù)高位+溫度數(shù)據(jù)低位+校驗和VhDS18B20Vh件測溫度原理圖件測溫度原理圖內(nèi)一1聊勦碼」■>r~1計教鵡內(nèi)一1聊勦碼」■>r~1計教鵡1■LT.弦L5B買位/■清職1U溫度帯學盟I圖4-2DS18B20工作原理框圖DS18B20工作原理：DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由2s減為750ms。DS18B20測溫原理如圖2-6-1所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。計數(shù)器1和溫度寄存器被預置在一55°C所對應的一個基數(shù)值。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1,計數(shù)器1的預置將重新被裝入，計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖3中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器1的預置值。濕敏元件：濕度變化電容變化?電壓變化輸出電量收集數(shù)據(jù)HS1101在電路中相當于一個電容器件，它的電容量隨著所測空氣濕度的增加而增大，為了能將電容的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化，我們設(shè)計了振蕩電路、消除零點電容影響電路、整流路、積分電路、電壓一電流轉(zhuǎn)換電路、放大電路等工作原理圖濕度檢測振蕩電路圖振蕩電路的作用是將電容的變化量轉(zhuǎn)化為頻率可變的方波?；蚍情TG1工作在電壓傳輸特性的轉(zhuǎn)折區(qū)，把它的輸出電壓直接連接到或非門G2的輸入端。G2即可得到一個介于高低電平之間的靜態(tài)偏置電壓，從而使G2的靜態(tài)工作點也處于電壓傳輸特性轉(zhuǎn)折區(qū)上。反饋環(huán)路中電容使電路在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間往復振蕩。由于電容充放電的時間T為2.2RC，所以輸出的方波頻率f1/2.2RC,可見輸出頻率和電容值成反比。通過這個電路使?jié)穸刃盘栕優(yōu)殡娙葜?，最后變?yōu)轭l率信號輸出。-5DI|4L4SE712IKR41.2IKU3ILC271Ku4Z2KR9ZKR9ZKRIO61.9K線性輸出信號調(diào)整電路

濕度的脈沖信號再經(jīng)過后面的二極管整流、RC積分電路，得到隨溫度變化的電壓。由于信

號比較微弱，再經(jīng)過一個同向比例放大器把信號放大，最終把信號調(diào)理為0?3V的輸出。360°平面全風向風速傳感器：360°平面全風向風速傳感器，它通過多孔壓力測試技術(shù)可以測量正負180°范圍內(nèi)氣流，極大地擴大了可測量的范圍。并且可以與計算機通過無線通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，以方便數(shù)據(jù)的后續(xù)處理。這樣的儀器工作可靠，精度較高，維護方便，并適合使用頻繁的場合。該系統(tǒng)可以經(jīng)過改進封裝使其適用于更多的場合，比如實時環(huán)境監(jiān)控，非定常流測量，橫風校準儀（用于坦克、火炮等的彈道校準）和教學科研中的流動測量。系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分。系統(tǒng)硬件可以分為模型、壓強傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊、無線模塊和上位機用戶平臺六部分。六個模塊相互對應，共同完成數(shù)據(jù)從采集、轉(zhuǎn)換、處理、存儲和向上位機傳輸和顯示的功能。系統(tǒng)軟件包括單片機控制軟件和上位機平臺。圖1系統(tǒng)框圖圖2圓柱俯視圖模型模塊為一圓柱，8個測壓孔均布于圓柱某一平面。如下圖：該模型為流體力學中的經(jīng)典模型：圓柱繞流，測量原理基于七孔探針。七孔探針可測量氣流偏角為78°勺大偏角流動，測試精度為1%，并且可以得到空間流場某點的總壓、靜壓。我們利用七孔探針測量大流動角下的總壓、靜壓及方位角的原理，重新組織公式得到了適合我們使用的公式，并且進行了精度的驗證。結(jié)果證明我們的公式是有足夠的精度的，能夠滿足工程測量的要求。修正后的公式如下：,P-Pk=亠i-10P-0.5*(P+P)TOC\o"1-5"\h\zii+1i—1九=JP—0.5x(P+P)ii+1i—120Hz--各孔壓力隨轉(zhuǎn)角的變化曲線)0m壓圖3根據(jù)上述兩個公式擬合得曲線對上圖進行曲線擬合，則可得到該參考大氣壓下的實驗公式。由壓強傳感器模塊輸出的信號經(jīng)過+1.5V電壓偏置后接至MSP430的A/D通道，等待數(shù)據(jù)處理。與此同時，PC通過編寫好的軟件控制A/D轉(zhuǎn)換的開始，模擬電壓信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)過單片機處理之后通過AD1602液晶顯示速度及風向，并將數(shù)據(jù)經(jīng)RS232接口通過無線模塊傳輸至PC。PC終端將數(shù)據(jù)處理后記錄，方便進一步的研究。3.系統(tǒng)硬件設(shè)計無線傳輸模塊選用了APC220,該模塊是高度集成半雙工微功率無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，其嵌入高速單片機和高性能射頻芯片ADF7020-1。APC220模塊能夠透明傳輸任何大小的數(shù)據(jù)，而無須編寫復雜的設(shè)置與傳輸程序，同時小體積寬電壓運行，較遠傳輸距離，應用非常廣泛。液晶模塊我們選用了1602字符液晶，它是工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符，正好滿足了我們顯示速度及方向的需求。傳感器電路非本項目內(nèi)容，在此不便使用，其余電路均采用常見的電路，故在此省去。4.系統(tǒng)軟件設(shè)計單片機程序流程圖:圖5程序流程圖溫濕度傳感器：DHT11是廣州奧松有限公司生產(chǎn)的一款濕溫度一體化的數(shù)字傳感器。該傳感器包括一個電阻式測濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。通過單片機等微處理器簡單的電路連接就能夠?qū)崟r的采集本地濕度和溫度。DHT11與單片機之間能采用簡單的單總線進行通信，僅僅需要一個I/O口。傳感器內(nèi)部濕度和溫度數(shù)據(jù)40Bit的數(shù)據(jù)一次性傳給單片機，數(shù)據(jù)采用校驗和方式進行校驗，有效的保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。DHT11功耗很低，5V電源電壓下，工作平均最大電流0.5mA。性能指標和特性如下：□工作電壓范圍：3.5V-5.5V□工作電流：平均0.5mA□濕度測量范圍：20—90%RH□溫度測量范圍：0—50°C□濕度分辨率：1%RH8位□溫度分辨率：1C8位□采樣周期：1S□單總線結(jié)構(gòu)□與TTL兼容（5V）Vcc正電源Dout輸出NC空腳GND地LED1LED?LEDSLED4LED5LED612ITITis1617飛HDT117CC4PINaosongDHTxx1234DHT11封裝結(jié)構(gòu)VCCClrF—II—1''!9寸104S2SG3PBOi；ICP)FBI(0C1A)PB2(SS/0C1B)PB3(MOSI>OC2)PB4(MISO)PB5(SCK)PB6(ZTALlfTOSCl)PB7(ZTAL2JTOSC2)ADC7ADC6AVCC

AREFGND22I/Os19I>'O718--I.>023132JP11P52P49P210Pl11Piti2：30PDO(RZD)PD1(TXD)PD2(INT0)PD3(INTI)PD4(XCKJTO)PD5(Tl)PD6(AINO)PD7(AIN1)(ADCO)PCO(ADC1)PCI(ADC2)PC2(ADC習PC3(ADC4ZSDA)PC4(ADC5ZSCL)PC5(RESET)PC62324o1

ADADmitiidyU1ATMEGAS_TQFP32vcc工作原理圖SEMSORJNLEDtxJ>?::■L.ED7,LEPS9LEDS門LED4寸LED3ELED2dEDIaSqoT5or-q-,b￡iLED?兇LED7tLEDS9LEDS「LED4寸LEElolLEH_2dLED1P3日4E36LpEt--_>Fpl6設(shè)備管腳傳感器（HDT11）PC5￡2（溫度顯示）LED[1..B]PB[0..7]P3PC3P4PDSP5PD4Sl（fifS顯示）LED[1..8]PB[0..7]PlPD7P2PD6Pm3PDO管腳分配圖兩個方案都是將傳輸出來的數(shù)據(jù)匯總到單片上進行處理，通過單片機傳輸?shù)浇K端系統(tǒng)上。4.2兩套方案的選擇與比較方案一，具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性，品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高。溫濕度測量儀單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。風速風向儀由風速傳感器和風向傳感器組成。1、風向部分：由風向標、風向度盤（磁羅盤）等組成，風向示值由風向指針在風向度盤上的位置來確定。2、風速部分：采用傳統(tǒng)的三環(huán)旋轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)，儀器內(nèi)的單片機對風速傳感器的輸出頻率進行采樣、計算，最后儀器輸出瞬時風速、一分鐘平均風速、瞬時風級、一分鐘平均風級、平均風速及對應的浪高。成本：溫濕度傳感器AM2303,濕度精度+-2%RH;溫度精度+-0.2,價格22元/只.風速風向儀裸機1900元，風速傳感器300元，風向傳感器300元，共2522元。方案二，360°平面全風向風速傳感器，無線模塊的作用范圍在1000~1200m,信號強，可實現(xiàn)信號源與信號接收端分離，減小由于采集裝置自身體積帶來的流場誤差，數(shù)據(jù)精度更高。傳感器、處理模塊、接收模塊三者分離，安裝簡便，實用性強，支持擴展、改裝以及封裝。圓柱模型強度大，可在強風下工作；8通道的模型理論精度高，支持高精度的實驗，且遲滯效應弱，任一方向的擾動都能及時地反應在讀數(shù)上。采用的芯片都是工業(yè)級的設(shè)計，能在惡劣的環(huán)境下正常工作。DHT11溫濕度傳感器具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。成本：方案一主要應用在小型氣象，性價比極高，各方面都比較有優(yōu)勢；方案二主要應用在航空航天，故要求極高，經(jīng)費高，但精度極高，距離遠。4.3涉及最終擬采用的方案最終選擇方案一，作為本次研究方案。4.3.1傳感器選擇風速風向傳感器：光電傳感器：由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學測控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件（光學測控系統(tǒng)）輸出量性質(zhì)可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖（開關(guān)）式光電傳感器?模擬式光電傳感器是將被測量轉(zhuǎn)換風速傳感器WAA—15是一種高響應、低門限、三風杯的光電型風速計，轉(zhuǎn)換器由裝接于風速計轉(zhuǎn)軸上的齒盤組成，齒盤安置于光電耦合器的發(fā)光管與光電三極管之間并能隨軸轉(zhuǎn)動，光電耦合器裝于印制電路板上。轉(zhuǎn)盤有多個齒度，當齒盤隨軸轉(zhuǎn)動時，發(fā)光管LED發(fā)射的光束被齒盤上的齒度切割，光電三極管即產(chǎn)生脈沖輸出。每個齒遮住光束時表現(xiàn)為低電平（即0態(tài)），軸轉(zhuǎn)動一圈，多次切割光束而輸出一高一低的脈沖信號。因此VASALA（WAA-15）和國內(nèi)仿制的風速傳感器，均輸出頻率與風速成正比的信號。傳感器使用DC12V電源，風速信號為時間軸上的12V脈沖頻率信號。風向傳感器也是光電型傳感器，由單風標、格雷碼盤、光電組件組成紅外LED和光電三極管分別安裝于6位格雷碼盤上下兩側(cè)的6個窩型孔內(nèi)。當風標隨風向變化而轉(zhuǎn)動時,通過其軸帶動軸下端固定著的格雷碼盤，在光電組件的狹縫中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的光電信號經(jīng)放大整形后，輸出對應當時風向的幅度為12V的六位格雷碼（每位格雷碼只有電平高低的區(qū)別，習慣上高電平為1,低電平為0）,轉(zhuǎn)動時風向信號以516度的分辨率為步進變化。測量范圍為0?360°,64個方位。測量溫濕度傳感器：AM2301數(shù)字溫濕度傳感器：傳感器包括一個電容式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。傳感器參數(shù)：采樣周期：次大于2秒信號輸出：單總線數(shù)字信號感測元件：濕敏電容工作范圍：濕度0T00%RH;溫度-40~80°C精度：濕度精度+-2%RH(Max+-5%RH);溫度精度+-0?5°C分辨率：濕度0?1%RH;溫度0?1°C重復性：濕度+-0?5%RH;溫度+-0?2°C遲滯：+-0.3RH%穩(wěn)定性：+-0?5%RH/年互換性：可完全互換響應時間：6S規(guī)格：14*18*5.5mm測量范圍：風速：0?60m/s風向：o?360°測量精度：風速：±0?4+(0.05x實際風速)m/s風向：±1°測量分辨率：風速：0.2m/s風向：1°啟動風速：W0.5m/s輸入電壓：DC18V?DC24V

輸出信號：雙路4?20mA傳輸距離：300米4.3.2風速風向電路設(shè)計三個互成120度固定在架上的拋物形或半球形的空杯都順一面，整個架子連同風杯裝在一個可以自由轉(zhuǎn)動的軸上。在風力的作用下風杯繞軸旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速正比于風速。轉(zhuǎn)速可以用電觸點、測速發(fā)電機或光電計數(shù)器等記錄。當風杯轉(zhuǎn)動時，通過主軸帶動多齒轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),使下面光敏三極管接收上面發(fā)光二極管照射下來的光線，處于導通或截止狀態(tài)，形成與風杯轉(zhuǎn)速成正比的頻率信號，通過計數(shù)器計數(shù)，換算后得到實際風速值。圖是風速檢測的仿真圖，圖中RV2主要用于模擬風速，通過D/A(DAC0832)轉(zhuǎn)換后再LCD1602A液晶顯示風速。1L：[>1LM-itLt-TTrT-卍-2_elk罪2扣姑匚CrTd-L1Ft-.lUIFtdtlli:■:Td-LJ-KlWM-.Ti<|T1L：[>1LM-itLt-TTrT-卍-2_elk罪2扣姑匚CrTd-L1Ft-.lUIFtdtlli:■:Td-LJ-KlWM-.Ti<|TF-J-jf-tf-dPJT卅Xl&rarFJ-J^-ll■ME"PHU1EFP）沁1」PhisFiATJ-fJ.iiTiiPUFJJfnFFlJP」」*rrrFl^F-J.-iTt-F'l￡P(guān)iEF-JilTiPJMHTTfi.TF1.TRTT”FFFHFFF-宣耳亍FFFSCLhUti工吩iOhDLCD1LivQia-Vrtxr*FS:000R/S迪血B□BBe<SE□X-□-F1-1aS□Arn=i2?■rEJ.r*D29HD9人?1>3?raB?LCD1LivQia-Vrtxr*FS:000R/S迪血B□BBe<SE□X-□-F1-1aS□Arn=i2?■rEJ.r*D29HD9人?1>3?raB?r?□r3HFUHJDOPD.UWPDMEFUXJUMmJiJDQpaJIADDPn.HJDrn.iiuP233AIQPZJAiiP2jMA>2P2^A>3FTHJUAFT.HAISPSII1R4DPS.IIHJDrajwrpmaiirTPS/fro

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PH.HFri"VCCcTOJ-：.o-nDICHI風速檢測電路風向傳感器的感應組件為前端有輔助標版的單板式風向標。本設(shè)計角度變化采用六位格雷碼光電碼盤。當風向標隨風旋轉(zhuǎn)時，通過主軸帶動碼盤旋轉(zhuǎn)，沒轉(zhuǎn)動一定度數(shù)，位于碼盤上下兩側(cè)的六組發(fā)光與接收光電器件就會產(chǎn)生一組新的六位并行格雷碼，經(jīng)過整形、倒相后輸出。圖風向檢測電路，圖中開關(guān)模擬6位格雷碼，經(jīng)過單片機數(shù)據(jù)處理后再數(shù)碼管上顯示相應的度數(shù)（及風向方位），規(guī)定正東方為0度。liL_13_U1?XTAL1PaOLADDPD.1IAD1FDZKiDZXTA12PDILADIPD硼*pasjADfR3TPDOADEP2OL強陀仏陽陀3■和口PSEMPZ3TA11ALEPZ.*'ATZEAPZffA-BRZffXUFZWASSpiim鬥nn>；Dpi.vnatps-irr^bP12□WFDPU?j31NT1F1fF3fH1P1j5PSuMuRF1.7呂±A13C5E::7E：-.T-風向檢測電路4.3.3溫濕度檢測電路設(shè)計AM2303數(shù)字式溫濕度傳感器，采用DS18B20作為溫濕度傳感器進行數(shù)據(jù)的采集，在進行數(shù)據(jù)采集，由于是多個地方數(shù)據(jù)進行采集，為了確定是哪個點的數(shù)據(jù)，必須先讀取DS18B20的序列號（16位），如圖所示，最后通過序列號確定是哪個點的數(shù)據(jù)。圖A、B、C、D、為4個DS18B20，都可以進行數(shù)據(jù)的采集，并把數(shù)據(jù)傳給單片機處理，然后顯示相應的結(jié)果，如圖所示。J_4AXIL-□cC=L.DLCCH00號L■?TEZFrKTALIrODT.WEJ_4AXIL-□cC=L.DLCCH00號L■?TEZFrKTALIrODT.WEPD.i'.KDIFDZXD2KTA12FDhAD：!FDSAD5■□MXPJBTFWADT吃MSP2-LTOruA-c陽E?FZJK11吃護17PZSfNI*FZWftlErj.ir?'miiiDrzwicri.iP1IP13F1.f[a15円總迴P1.fiF37iaKE'■U4■TE：T；LCCdUIDI6L■yA：-0Q.lB：-60.lC：-00.1D：-00.1tiF-?X1ISCRTETAL?-DeC3■■IFM...FUOU口FCL1IAHXTM2PU3A口RSTrariiJTPZJ7ASPZ.V.^5PIZMOFBBIP23A11ALER■f.'klSD.P2￡TA13LCCdUIDI6L■yA：-0Q.lB：-60.lC：-00.1D：-00.1tiF-?X1ISCRTETAL?-DeC3■■IFM...FUOU口FCL1IAHXTM2PU3A口RSTrariiJTPZJ7ASPZ.V.^5PIZMOFBBIP23A11ALER■f.'klSD.P2￡TA13P2ETAHP2伽弓F10FHATCOF1.1FairroP12P3^!￡E!P13F31':IT1P14F3*nnF1SF3ST1FiaFJ7F3JIHD3U1蘭土弍11S畫暑欝簽蟄豐U5.P冬晦-U4P5IS3?U3PW51溫濕度檢測電路4.3.4優(yōu)缺點分析及成本優(yōu)點：風速風向儀的特性：1?數(shù)據(jù)記錄儀全程跟蹤記錄數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)準確、記錄時間長。2?記錄風速風向的參數(shù)的變化，可以隨時記錄數(shù)據(jù)。3?記錄時間間隔可以在記錄儀應用軟件上進行設(shè)置，2秒至24小時任意可調(diào)，風速風向的變化隨著時間的變化而變化，監(jiān)測過程中風速風向的變化值實時保存在電腦的硬盤中，十分方便。AM2301數(shù)字溫濕度傳感器，這是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電容式感濕元件和一個NTC測溫元件（AM2303采用DS18B20測溫度），并與一個咼性能8位單片機相連接。每個傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。