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机对应的引脚P3.0、P3.1、P3.2和P3.3。DIN线用于把数据传送到片内寄存器,DOUT线用于从片内寄存器访问数据。SCLK是器件的串行时钟输入,所有的数据传送(在DIN或DOUT)相对于此SCLK信号而发生;为确保芯片数据转换可靠,AD7714在和80C320单片机相连时,提高SCKL信号的引脚在空闲时应为高电平。当数据寄存器中有新的数据字可供使用时,DRDY变为低电平。当对数据寄存器的读操作完成时,它复位至高电平。
第四章 地面自动气象监测仪的软件设计
地面自动气象监测仪的软件主要是指气象数据采集处理器软件,其次还应包含计算机处理分析系统软件,各自的实现功能完全不同。数据采集处理器软件在文章中作为重点介绍,计算机处理分析系统软件只作功能介绍。
4.1 程序初始化模块设计
初始化模块决定整个系统的工作方式,初始化部分包括80C320工作模式初始化,定时器初始化,通信参数初始化,RAM检查,通信状态和缓冲清零等,保证系统按既定计划完成程序初始化并进入到系统正常运行,初始化流程图如图1所示。
图4-1 初始化流程图
4.2气象数据读取模块设计
气象数据读取模块是程序的关键,它是气象数据获取的源泉,包括风向、风
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速、温度、湿度、雨量和气压等气象数据的读取。工作流程图如图4-2所示。
图4-2气象数据读取模块流程图
4.3程序定时任务模块设计
定时任务模块软件是数据采集处理器完成所有数据计算、处理和贮存的功能,模块软件主要完成的任务有:(1)计算出一分钟风向和风速的滑动平均,计算出二分钟风向和风速的滑动平均;计算出十分钟风向与风速的滑动平均,计算出风速本小时的最大值与其对应的风向值,出现的时间;计算出风速一天内出现的最大值及其对应的风向值,出现的时间;(2)计算出1分钟内温度的滑动平均,计算出在本小时内温度的最大值和最小值及其对应出现的时间;计算出在一天内温度的最大值和最小值及其对应出现的时间;(3)计算出1分钟湿度的滑动平均,计算出本小时内湿度的最大值和最小值及其对应出现的时间;(4)计算出一分钟气压的滑动平均,计算出当地海平面气压值,计算出在本小时内气压的最大值和最小值及其对应出现的时间;(5)记录当前分钟雨量值,计算出本地小时雨量值,计算出本地日雨量值;(6)存贮当前所有气象数据;(7)检查并完成各种预设的计划任务。工作流程图如图4-3所示。
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4.4程序接收和发送模块设计
接收和发送模块软件除包括发送数据和接收数据两大部分外,一是检查发送
数据是否结束,确认结束恢复空闲状态,二是检查接收数据是否结束,确认结束恢复空闲状态;另外还应包含发送和接收过程中是否正常或者超时,对于各种异常情况要及时处理,回复到正常发送接收状态。其工作流程图如图4-4所示。
图4-3 定时任务模块流程图
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开始 计算1,2和10分钟的风向风速平均值,计算小时和日最 计算1分钟的温度值,计算小时和日最低值,最高值 计算1分钟湿度值,计算本小时的最大值和最小值 计算1分钟气压值、海平面气压值,计算本小时气压最大值,最 记录1分钟雨量值,计算本小时雨量值和日雨量值 存贮当前所有气象数据 检查并完成各种预设的计划任务 返回 武汉理工大学毕业设计(论文)
图4-4接收和发送模块工作流程图
4.5程序检查和异常处理模块设计
接收和发送模块软件设计非常重要,它决定了气象数据的可靠性,也是了解掌握仪器运行状态的关键部分。模块软件主要完成的任务是检查所有气象传感器的工作状态是否正常,发现异常后作出相应的处理,及时应对气象传感器所出现的异常情况。另外对关键部件(如A/D芯片,内存芯片)进行自检并做出检查标志。其工作流程图如图4-5所示。
4.6气象检测仪软件LED显示模块设计
LED显示模块设计比较简单,只要将气象信息显示出来就可以了。模块设计包括命令字的写入,设置显示工作方式,将气象数据资料写入指定的存贮区,气象数据就会自动显示出来。其工作流程图如图4-6所示。
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N 开始 风向传感器正 Y 异常处理模块,标志出错格雷码N 风速传感器正N 异常处理模块,标志静风或大风异 Y 雨量传Y 感器正常? Y N 异常处理模块,标志干簧管通断异 N 温度传Y 感器正常? Y N 异常处理模块,标志铂电阻异常 湿度传感器正常? Y Y 异常处理模块,标志湿敏电容异气压传感器正常? Y N 异常处理模块,标志气压值异N 仪器自检,正 Y 异常处理模块,标志相应部位异 返回 图4-5 检查和异常处理模块工作流程图
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