一种气象数据采集传输系统的制作方法

本技术属于气象数据采集传输，具体涉及一种气象数据采集传输系统。

背景技术：

1、气象数据的采集是人类社会文明快速发展不可或缺的一部分，尤其在农业方面显得尤为重要。气象数据是人们日常生活工作中的重要参数，广泛应用于生活中。因此，科学地监测气象数据，是人类生活不可或缺的工作。现阶段，自动气象站体积比较庞大，使用时受地点、空间影响较大，而在线监测技术是推动气象数据采集的快速发展、实现随时随地监测的关键技术。国内最早研制的自动气象站是集中式自动气象站，采用的传感器只能输出电信号，需要经过数据采集器处理变换才能输出所需数据，因此传感器需要与数据采集单元配套使用，独立性不强，校准工作也需整机进行。除此之外还有多种缺点，如系统开放性不高，各生产厂家的采集器件兼容性不强，器件维修、替换、升级困难，传感器生产技术较底，精度不高。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种气象数据采集传输系统解决了传统的气象数据采集设备功能单一且无法实现大量数据采集的问题。

2、为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种气象数据采集传输系统，包括传感器模块、控制器模块和传输模块，其中，所述控制器模块分别与所述传感器模块和传输模块连接；

3、所述传感器模块包括温湿度采集子模块、测风子模块、光照采集子模块和气压采集子模块；其中，所述温湿度采集模块、测风子模块、光照采集子模块和气压采集子模块均与所述控制器模块连接。

4、进一步地：所述控制器模块设置有单片机芯片u1，所述单片机芯片u1的型号具体为stc12c5a60s2。

5、进一步地：所述温湿度采集子模块包括温湿度传感器u2和电阻r1，所述温湿度传感器u2的型号具体为dht11；

6、其中，所述温湿度传感器u2的1号引脚分别与所述电阻r1的一端和vcc电源连接，所述温湿度传感器u2的2号引脚与所述电阻r1的另一端连接，所述温湿度传感器u2的4号引脚接地，所述温湿度传感器u2的2号引脚还与所述单片机芯片u1的12号引脚连接。

7、上述进一步方案的有益效果为：温湿度传感器的体积超小，功耗极低，信号传输距离在20m以上，具备卓越的长期稳定性、极高的可靠性和性价比。

8、进一步地：所述测风子模块风速测量单元和风向测量单元，所述风速测量单元和风向测量单元均与所述控制器模块连接；

9、其中，所述风速测量单元具体为风速传感器u3，所述风速传感器u3的型号具体为phws，所述风速传感器u3与所述单片机芯片u1的13号引脚连接。

10、进一步地：所述风向测量单元包括相互连接的风向传感器u4和ad转换电路，所述ad转换电路还与所述控制器模块连接，所述风向传感器u4的型号具体为phwd。

11、进一步地：所述ad转换电路包括ad转换器u5、晶振x1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻器rp1、电容c1、电容c2、接地电容c3和电容c4；

12、其中，所述ad转换器u5的21号、24号、33号和34号引脚均接地，所述ad转换器u5的22号引脚与晶振x1的一端连接，所述ad转换器u5的23号引脚与所述晶振x1的另一端连接，所述ad转换器u5的26号引脚通过电阻r2与vcc电源连接，所述ad转换器u5的30号引脚与所述电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端分别与所述电容c1的一端和电容c2的一端连接，所述电容c1的另一端与所述ad转换器u5的31号引脚连接，所述电容c2的另一端与所述ad转换器u5的32号引脚连接，所述ad转换器u5的35号引脚分别与所述电阻r4的一端和接地电容c3连接，所述电阻r4的另一端与所述风向传感器u4的输出端连接；

13、所述ad转换器u5的36号引脚与所述电阻器rp1的2号引脚连接，所述ad转换器u5的37号引脚通过电容c4与所述ad转换器u5的38号引脚连接，所述ad转换器u5的39号引脚与所述电阻器rp1的1号引脚连接，所述ad转换器u5的40号引脚分别与所述电阻器rp1的3号引脚和vcc电源连接；

14、所述ad转换器u5的1号引脚接地，所述ad转换器u5的2号引脚与所述单片机u1的14号引脚连接，所述述ad转换器u5的16～8号引脚分别与所述单片机芯片u1的39～32号引脚一一对应连接。

15、进一步地：所述气压采集子模块设置有气压传感器u6，所述气压传感器u6的型号具体为bmp085；

16、其中，所述气压传感器u6的scl引脚、sda引脚和xclr引脚分别与所述单片机芯片u1的1号引脚、2号引脚和3号引脚一一对应连接。

17、上述进一步方案的有益效果为：通过气压传感器u6进行气压测量，可依据气压值计算出海拔高度。

18、进一步地：所述光照采集子模块设置有光照传感器u7，所述光照传感器u7的型号具体为bh1750fvi；

19、其中，光照传感器u7的scl引脚和sda引脚分别与所述单片机芯片u1的3号和4号引脚一一对应连接。

20、进一步地：所述传输模块包括串口通讯芯片u8、接口p1、接地电容c5、电容c6和电容c7，所述串口通讯芯片u8的型号具体为max232；

21、其中，所述串口通讯芯片u8的16号引脚与接地电容c5连接，所述串口通讯芯片u8的13号和14号引脚分别与所述接口p1的3号和2号引脚一一对应连接，所述串口通讯芯片u8的1号引脚用过电容c6与所述串口通讯芯片u8的3号引脚连接，所述串口通讯芯片u8的4号引脚通过电容c7与所述串口通讯芯片u8的5号引脚连接，所述串口通讯芯片u8的2号和6号引脚均接地，所述串口通讯芯片u8的11号和12号引脚分别与所述单片机芯片u1的11号和10号引脚一一对应连接。

22、本实用新型的有益效果为：

23、(1)本实用新型提供的一种气象数据采集传输系统具有稳定、高效和安全的特点，通过传感器模块对气象数据进行采集，并实现了数据的远距离传输，保证了在气候恶劣的环境下能够实时监控数据。

24、(2)本实用新型使用传输模块保证了数据的安全性，设置传感器模块满足气象数据多通道数据采集的需要，系统体型小便于移动，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种气象数据采集传输系统，其特征在于，包括传感器模块、控制器模块和传输模块，其中，所述控制器模块分别与所述传感器模块和传输模块连接；

2.根据权利要求1所述的气象数据采集传输系统，其特征在于，所述控制器模块设置有单片机芯片u1，所述单片机芯片u1的型号具体为stc12c5a60s2。

3.根据权利要求2所述的气象数据采集传输系统，其特征在于，所述温湿度采集子模块包括温湿度传感器u2和电阻r1，所述温湿度传感器u2的型号具体为dht11；

4.根据权利要求3所述的气象数据采集传输系统，其特征在于，所述测风子模块包括风速测量单元和风向测量单元，所述风速测量单元和风向测量单元均与所述控制器模块连接；

5.根据权利要求4所述的气象数据采集传输系统，其特征在于，所述风向测量单元包括相互连接的风向传感器u4和ad转换电路，所述ad转换电路还与所述控制器模块连接，所述风向传感器u4的型号具体为phwd。

6.根据权利要求5所述的气象数据采集传输系统，其特征在于，所述ad转换电路包括ad转换器u5、晶振x1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻器rp1、电容c1、电容c2、接地电容c3和电容c4；

7.根据权利要求2所述的气象数据采集传输系统，其特征在于，所述气压采集子模块设置有气压传感器u6，所述气压传感器u6的型号具体为bmp085；

8.根据权利要求2所述的气象数据采集传输系统，其特征在于，所述光照采集子模块设置有光照传感器u7，所述光照传感器u7的型号具体为bh1750fvi；

9.根据权利要求2所述的气象数据采集传输系统，其特征在于，所述传输模块包括串口通讯芯片u8、接口p1、接地电容c5、电容c6和电容c7，所述串口通讯芯片u8的型号具体为max232；

技术总结
本技术公开了一种气象数据采集传输系统，包括传感器模块、控制器模块和传输模块，其中，所述控制器模块分别与所述传感器模块和传输模块连接；所述传感器模块包括温湿度采集子模块、测风子模块、光照采集子模块和气压采集子模块；其中，所述温湿度采集模块、测风子模块、光照采集子模块和气压采集子模块均与所述控制器模块连接。本技术提供的一种气象数据采集传输系统具有稳定、高效和安全的特点，通过传感器模块对气象数据进行采集，并实现了数据的远距离传输，保证了在气候恶劣的环境下能够实时监控数据，使用传输模块保证了数据的安全性，设置传感器模块满足气象数据多通道数据采集的需要，系统体型小便于移动，具有良好的应用前景。

技术研发人员：曹国镕,赵文勇,王弘扬,邓飞,滕浩添,乔鹏
受保护的技术使用者：曹国镕
技术研发日：20221031
技术公布日：2024/1/12