3、进度安排 1 ~ 3 周： 调研、查阅资料、结合毕业设计任务书，确定总体方案，完成开题报告； 4 ~ 6 周： 熟悉单片机，根据气象仪器探测气象要素的需求，了解风向、风速、雨量、温度、湿度和气压传感器及其工作原理；翻译英文资料； 7 ~13周：设计气象监测仪的原理图，绘制印制电路板图，并进行软件设计； 14~15周：撰写论文； 16周： 答辩。 4、指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 武汉理工大学毕业设计（论文）
目录
摘要 .......................................................................................................................... Ⅰ ABSTRACT ............................................................................................................. Ⅱ 绪论 ............................................................................................................................ 1 1 结构设计与方案选择 ............................................................................................. 2
1.1 基于Internet的现代传动远程控制系统结构 .............................................. 2 1.2 方案选择 ...................................................................................................... 2
1.2.1 远程通信方案的选择 .......................................................................... 2 1.2.2 变频器与计算机串行通信方案的选择................................................ 2
2 硬件设计 ................................................................................................................ 3
2.1 单机控制 ...................................................................................................... 3
2.1.1 硬件配置 ............................................................................................. 3 2.1.2 控制框图 ............................................................................................. 3 2.2 多机控制 ...................................................................................................... 3 2.3 远程控制 ...................................................................................................... 3 ……
结束语 ...................................................................................................................... 25 致谢 .......................................................................................................................... 26 参考文献 .................................................................................................................. 27 附录1 变频器参数设定程序代码 ........................................................................... 28 附录2 VC程序源代码 ............................................................................................. 29
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摘要
近年来全球气候变暖，干旱、洪灾、高温天气、低温冰冻等极端天气频发，影响日趋广泛，为了遏制大气环境的进一步恶化和做好公共气象服务，首先要对大气中各种气象要素进行连续监测，获得基本的气象资料，再开展天气预报、气象信息、气候变化评估、气象科学研究和气象服务等研究工作，提高防灾减灾能力，做好应对气候变化的工作，是气象工作者的重要责任。做好这些工作，核心是提高预报预测准确率，根本是增强防御和减轻气象灾害的服务能力，而地面气象监测仪提供的准确、可靠的观测数据，是提高预报预测准确率和服务能力的重要保证。这就体现出了地面自动气象监测仪设计的重要性。
本文首先讲述了题目来源，阐述了国内外在地面气象监测方面的研究状况，以中国气象局第二代自动气象站做研究对象，并简要概括了设计的任务和研究手段。这样，对整个设计系统就有了初步的认识。
本文接着对地面自动气象监测仪的初步框架进行设计，并对一些软件和硬件方案进行了选择。在此基础上，又进一步详细介绍了该控制系统的硬件组成和软件框架。在硬件设计，将构成硬件系统的气象传感器、数模转换电路、电源电路、时钟电路以及存储电路等进行了详细的说明；在软件设计方面，把各个程序的模块流程图给出了详细的展示，之后，本文就地面自动气象监测仪设计的特点，进行了归纳与总结。最后感谢了给予我极大帮助的导师、爱人、家人以及同学。
关键词：气象监测仪 气象传感器 控制电路 模块流程图
I
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ABSTRACT
In recent years, the global climate warming, drought, floods, high temperatures, low temperature freezing frequent extreme weather, the impact of increasingly widespread, in order to curb the atmospheric environment further worsening and do well the public meteorological service, first to the atmosphere of various meteorological elements for continuous monitoring, access to basic meteorological data, then carries out the weather forecast, weather information, weather assessment of change, meteorological science research and meteorological services, research work, improve the ability of disaster prevention and reduction, make efforts to address climate change, meteorological workers important responsibility. Do the work, is the core of improving the prediction accuracy is enhanced, prevent and mitigate meteorological disasters service capabilities, and ground meteorological instrument to provide accurate, reliable data, is to improve the prediction accuracy and service ability is important assure. This reflects the importance of the design of automatic weather monitoring.
The paper first describes the origin, elaborated the domestic and foreign research status of ground meteorological monitoring, to Chinese Meteorological Bureau second generation automatic weather station as the object of study, and summarizes the design tasks and research methods. So, design of the whole system will have a preliminary understanding.
In this paper, then on the earth surface automatic weather monitoring the preliminary frame design, and some software and hardware scheme selection. On this basis, further details of the control system hardware and software framework. In the hardware design, the hardware system of meteorological sensor, digital-to-analog conversion circuit, power supply circuit, a clock circuit and a memory circuit in detail; in the aspect of software design, each module of the program flowchart is given detailed showing, then, this article on the earth surface automatic weather monitoring design characteristics, were induction and summary. Finally thanks to give me great help mentor, lover, family and students.
Key words:meteorological instrument meteorological sensor control circuit module flow chart
II
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绪论
人类的活动都是在地球表面的大气层进行，表层空气质量的好坏，直接影响人类的身体健康。社会城市化和工业化进程的加速，不同程度造成大气质量变坏；特别是今年来全球气候变暖，干旱、洪灾、高温天气、低温冰冻等极端天气频发，影响日趋广泛，为遏制大气环境的进一步恶化和做好公共气象服务，首先对大气中各种气象要素进行连续监测，获得基本的气象资料，再开展天气预报、气象信息、气候变化评估、气象科学研究和气象服务等研究工作，提高防灾减灾能力，做好应对气候变化的工作，核心是提高预报预测准确率，根本是增强防御和减轻气象灾害的服务能力，而地面自动监测仪观测系统提供的准确、可靠的观测数据，是提高预报预测准确率和服务能力的重要保证。
随着科学技术的发展，我国的地面自动监测仪已具备一定的研究开发能力。本论文针对上述业务需求和现有的技术基础，采用当今成熟的微电子技术、稳定的、先进的电子测量、数据传输和控制系统技术，设计开发一套地面自动监测仪。 本论文开展对国内外气象监测仪器的现状调查，以中国气象局地面观察站规范和中国气象局第二代自动气象站开发功能规格书要求为指导，根据我国实际气象业务的需求，指出新一代地面自动气象监测仪应该具有的功能特点，结合现代最近电子探测技术、数据传输和控制系统技术，设计基于CAN总线的嵌入式系统技术，实现自动连续监测，满足地面多气象要素自动观测的需要。
论文按设计顺序，先对硬件设计进行详细分析，再叙述软件的功能模块，最后对开发完成的地面自动气象监测仪进行性能特点的分析，指出下一步该做的研究工作。
本论文来源于武汉理工大学本科生毕业设计课题，论文选题符合目前中国气象局第二代自动气象站发展的方向，具有很好的先进性和应用价值。
第一章 地面自动气象监测仪的现状
目前中国气象局开展的地面气象监测要素包括云、能见度、天气现象、气压、空气温度、空气湿度、风速、风向、降水、雪深、蒸发、辐射、日照、地温、冻土、电线积水和地面状态。能实现仪器自动监测的气象要素有能见度、气压、空气温度湿度、风向、风速、降水、蒸发、辐射、日照和地温，其他气象要素监测只能通过人工观测实现。本研究仅对能实现地面自动气象监测的仪器进行研究。
III