自动气象站是一种能自动检测、处理、存储和发送地面气象信息的设备,它在地面气象数据观测中发挥着不可替代的作用。气象站一般工作在空旷、偏远、电网无法直接供电的场合,所以大多气象站采用太阳能方式为系统蓄电和供电,因此,降低系统整体功耗对于延长气象站工作时间极其重要,同时,降低功耗能够减少电磁辐射和热噪声,提高气象站系统的整体性能。目前,国内自动气象站功耗相对偏高,数据采集准确性和系统稳定性有待提高,因此设计一款低功耗、高性能的自动气象站尤为重要。本文以《新型自动气象(气候)站功能规格书》和《中国气象局自动站检定标准》为依据,选取高性能的ARM9S3C2440A作为处理器,以Linux作为软件开发平台,对自动气象站嵌入式硬件和软件进行设计,并从硬件和软件两个方面对自动气象站功耗进行优化。硬件方面,从处理器的选型、接口驱动电路、动态电源管理(DPM)以及系统供电四个方面进行低功耗的设计,软件方面,通过内核裁剪和动态电压调节(DVS)实现低功耗的优化。本文设计的低功耗自动气象站实现了对六要素气象数据的采集、质量控制、存储并通过无线GPRS方式发送到手机端服务器的功能,六要素包括温度、湿度、气压、风速、风向和雨量。本设计通过GPS对气象站定位和校时,并将GPS数据导入百度地图,可以清晰直观地反映气象站所在位置,为方便实现气象数据的获取和站点运行情况监测,在Labview环境下编写了上位机。经过实验室和外场测试,本文设计的六要素自动气象站数据采集精度和稳定性较好,运行平均功耗为1.55W,比优化前功耗降低约0.37W,降幅为19.27%,满足中国气象局对新型自动气象站功耗≤2W的要求。