【摘 要】
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环境温度、湿度、紫外线、大气压、风速、风向、雨量、空气质量等气象要素与人们的日常生活密切相关,并广泛应用在气象服务、科学研究、农业产收、交通运输等领域,如何更加实时准确的获取气象要素对指导人们的生产生活有着非常重要的作用。受河北某公司的委托设计并实现了一种基于Cortex M4平台处理器的小型气象站系统,运用传感器技术、嵌入式系统、数字信号处理技术以及物联网技术对气象参数信息如环境温度、湿度、风速
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环境温度、湿度、紫外线、大气压、风速、风向、雨量、空气质量等气象要素与人们的日常生活密切相关,并广泛应用在气象服务、科学研究、农业产收、交通运输等领域,如何更加实时准确的获取气象要素对指导人们的生产生活有着非常重要的作用。受河北某公司的委托设计并实现了一种基于Cortex M4平台处理器的小型气象站系统,运用传感器技术、嵌入式系统、数字信号处理技术以及物联网技术对气象参数信息如环境温度、湿度、风速、风向、大气压强、紫外线、PM1.0、PM2.5、PM10、日降雨量、雨感、天空图像、GPS定位信息等气象要素进行实时采集、处理,并通过物联网传输到云端服务器对数据进行进一步处理,用户通过云端测试工具对智能气象站实现远程监控。首先对系统进行硬件设计,根据甲方要求指标对各个传感器和通信模块进行选型,然后根据各传感器和模块所需资源结合功耗、性能等对处理器选型,详细设计各传感器和处理器的接口电路。供电方案采用太阳能和磷酸铁锂电池组双路供电,符合节能环保理念,在连续阴雨的环境里无外部充电条件下,满足气象站持续有效工作时间超过120个小时。其次,基于硬件电路和气象站的功能需求,对气象站各模块软件进行设计,并基于网络通信协议制定了本气象站系统私有的通信协议。最后结合开发的云端测试工具,验证系统功能。测试结果表明,本气象站各项性能指标达到了甲方的技术要求。可采用众包方式应用于智慧城市、智慧农业、新能源以及水文等多个大数据场景。
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