隨著氣象事業(yè)的發(fā)展,其氣象要素?cái)?shù)據(jù)校準(zhǔn)工作顯得越來(lái)越重要。蒸發(fā)要素的準(zhǔn)確測(cè)量己影響到各個(gè)領(lǐng)域,為了保證自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)采集器蒸發(fā)通道的正常運(yùn)行,提高觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需定期對(duì)其進(jìn)行檢定。因此,設(shè)計(jì)一種合理的高精度校準(zhǔn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集器蒸發(fā)通道的校準(zhǔn)來(lái)確保輸出準(zhǔn)確可靠的蒸發(fā)量數(shù)據(jù)是很有必要的。為了保證自動(dòng)氣象站蒸發(fā)測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量,根據(jù)氣象行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與氣象站的技術(shù)指標(biāo),本文對(duì)蒸發(fā)傳感器輸出信號(hào)的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)采集器蒸發(fā)通道的性能指標(biāo)進(jìn)行了分析與研究,確定了本校準(zhǔn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo),提出了電流環(huán)電路實(shí)現(xiàn)模擬電流輸出的方法,利用該方法設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)的總體方案。校準(zhǔn)系統(tǒng)硬件部分以單片機(jī)MSP430為處理器,設(shè)計(jì)了恒流模塊、高精度AD/DA轉(zhuǎn)換模塊、按鍵模塊、液晶顯示模塊等構(gòu)成校準(zhǔn)系統(tǒng)的硬件平臺(tái),并在PCB板制作過(guò)程中提出降低干擾的方法,提高系統(tǒng)的精度。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分為下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件兩部分。提出了下位機(jī)軟件的整體方案,并分別介紹了數(shù)據(jù)預(yù)處理、ADC、DAC等模塊的功能和實(shí)現(xiàn)流程。上位機(jī)部分提出了整體方案并介紹了串口處理等模塊的功能和實(shí)現(xiàn)流程。為了合理表征蒸發(fā)數(shù)據(jù)的可信度和分散性,對(duì)其引入了不確定度... 

【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

恒流電流特性曲線

速度滿足的前提下，盡量降低單片機(jī)的晶振和選用低速數(shù)字電路等I54]。本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的PCB圖如圖3.20所示。pii^BS3圖3.20整個(gè)系統(tǒng)的PCB板圖3. 12本章小結(jié)本章主要詳細(xì)介紹了恒流模塊、基準(zhǔn)電壓模塊、AD/DA轉(zhuǎn)換模塊、微處理器模塊、串口通信模塊、電源模塊等模塊設(shè)計(jì)的方案及具體電路，并介紹在制作PCB板時(shí)所需注意的一些細(xì)節(jié)。30

(4.14)擬合圖如圖4.2所示。2.5 I 1 1 1 1 1 1 1 1 2- _.1.:: ：。.5 -_0 I i I I I I I 1 i 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5X x10'圖4.2最小二乘法直線擬合圖進(jìn)行線性修正后，將其關(guān)系系數(shù)存入單片機(jī)中，當(dāng)AD采樣吋，會(huì)得到扣應(yīng)的code碼，對(duì)采樣值進(jìn)行預(yù)判，然后直接調(diào)用單片機(jī)里預(yù)存的線性關(guān)系直接輸出其電壓，這樣能減少非線性誤差，提高精度。4.1.3 ADC 模塊本系統(tǒng)ADC選用的是AD7793,通過(guò)SH數(shù)據(jù)接1:1與單片機(jī)通信。具體的流程圖如圖4.3所示。首先進(jìn)行初始化，檢測(cè)DOUT/RDY端口信號(hào)，等待信號(hào)變成低電平，ADC數(shù)據(jù)處理完成發(fā)送數(shù)據(jù)，然后在寫(xiě)通信寄存器狀態(tài)下對(duì)狀態(tài)寄存器執(zhí)行讀操作，若沒(méi)有出錯(cuò)則在寫(xiě)通信寄存器狀態(tài)下對(duì)數(shù)據(jù)寄存器執(zhí)行讀操作

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]單片機(jī)矩陣按鍵掃描程序設(shè)計(jì)[J]. 譚艷.  數(shù)字化用戶. 2013(09)
[2]CAWS600-SE自動(dòng)站蒸發(fā)故障排查及日常維護(hù)[J]. 黃曉云,趙曉利,陳文燕,楊慧燕.  氣象水文海洋儀器. 2013(01)
[3]AD7793在高精度溫控設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 董鳴.  電子技術(shù). 2012(08)
[4]最小二乘法分段直線擬合[J]. 田垅,劉宗田.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2012(S1)
[5]新型自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其優(yōu)越性[J]. 陳冬冬,楊志彪,施麗娟,張?chǎng)?韓承松.  氣象水文海洋儀器. 2011(04)
[6]XTR115電流環(huán)電路原理及應(yīng)用[J]. 昝勇,羅永紅,王沛瑩.  電子設(shè)計(jì)工程. 2011(08)
[7]最小二乘法擬合直線公式的初等推導(dǎo)[J]. 黨興菊,吳文良.  重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[8]基于AD5542的高精度數(shù)控恒流源設(shè)計(jì)[J]. 莊小利,張曉琦,莊福利.  今日電子. 2010(08)
[9]基于PROTEUS的LCD1602接口設(shè)計(jì)與仿真[J]. 隋清江.  微計(jì)算機(jī)信息. 2010(19)
[10]電流變送器原理及在工業(yè)上的應(yīng)用[J]. 范羽.  廣西輕工業(yè). 2010(05)

碩士論文
[1]自動(dòng)氣象站溫度校準(zhǔn)系統(tǒng)中測(cè)溫部分的設(shè)計(jì)與誤差分析[D]. 張莉莉.南京信息工程大學(xué) 2013
[2]基于FPGA的高精密可程控電壓源的研究與設(shè)計(jì)[D]. 湯鵬.廣東工業(yè)大學(xué) 2012
[3]自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)采集器溫度通道校準(zhǔn)及不確定度評(píng)估研究[D]. 武向娟.南京信息工程大學(xué) 2012
[4]多要素自動(dòng)氣象站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃寧寧.哈爾濱理工大學(xué) 2012
[5]自動(dòng)氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)采集器檢測(cè)儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李成偉.西安電子科技大學(xué) 2010
[6]基于單片機(jī)控制的直流恒流源的設(shè)計(jì)[D]. 穆云田.河北工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3102088