基于LabVIEW的小型氣象站設計

余 昆，吳 超，沙春芳，王忠純

(鹽城師范學院 新能源與電子工程學院，江蘇 鹽城 224002)

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基于LabVIEW的小型氣象站設計

余 昆，吳 超，沙春芳，王忠純

(鹽城師范學院 新能源與電子工程學院，江蘇 鹽城 224002)

針對大氣參數測量要求與測量方法，利用C8051F350及多種傳感器等設計了一種小型自動氣象系統。該系統可采集溫度、濕度、風速、風向、氣壓、PM2.5濃度等信息，并將數據通過無線串口上傳至主機，利用主機上LabVIEW設計的程序將實現氣象信息顯示、記錄。由實驗結果可知，該小型氣象站可滿足一般情況下的大氣測量要求。

大氣參數；LabVIEW；C8051F350；氣象站

YU Kun, WU Chao, SHA Chunfang, WANG Zhongchun

(School of New Energy and Electronic Engineering, Yancheng Teachers College, Yancheng 224002, China)

本文利用433 MHz遠距離(開闊地帶傳輸距離為6 km)無線數據傳輸模塊及LabVIEW設計了一種小型自動氣象站。

1 硬件電路設計

該系統由數據采集與發送、數據接收兩部分構成。其中，數據采集與發送部分主要由傳感器、模擬開關、無線串口模塊等構成，系統框圖如圖1所示。

圖1 小型氣象站系統框圖

1.1 單片機

該系統所使用的單片機是Silicon Lab公司生產的C8051F350[1]。這種單片機具有高速流水線結構與8051兼容，用到了其中的24位A/D轉換器、可編程放大器、UART及SMBUS。

1.2 溫濕壓傳感器

采用精量電子公司(美國MEAS)最新推出的一款復合數字傳感器MS8607-02BA01[2]，該復合傳感器將壓力、濕度和溫度傳感器整合于一體，測量精度高、功耗低，其壓力、溫度、濕度分辨率分別為0.016 mbar、0.01℃、0.04 RH。該傳感器與單片機通過SMBUS接口通信。

1.3 風速、風向、粉塵傳感器

風速、風向傳感器分別采用5 V供電的電壓輸出型(0～5 V)YGC-FS風速傳感器、FGC-FX風向傳感器[3]。FGC-FS風速傳感器采用傳統的三風杯風速傳感結構，其風速測量范圍為0～45 m/s，啟動風速低(0.3 m/s)、分辨率高(0.1 m/s)；……