[发明专利]一种基于电子罗盘的校园自动气象观测站

说明书

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，具体地说是一种基于电子罗盘的校园自动气象观测站。

背景技术

传统的校园气象自动观测站采用了传感器技术，但气象百叶箱没有对应的显示设备，所以无法满足学生现场气象要素记录观测和历史数据查询，无法同步绘制多组气象参数曲线。在移动测量时，无电子罗盘装置，往往无法快速正确的测定子午线位置，给气象要素精确测量带来了误差。气象数据采集仪采用单片机设计，只能满足简单的数据采集，只有简单的LED数码管显示功能，只能显示单一的数字，显示形式单一。无照相功能，不能同步保存气象数据与照片信息。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，根据长期科研积累和对教育教学的理解，研制开发了基于电子罗盘基础上的校园自动气象观测站。校园自动气象观测站通过高性能处理器，实现内嵌电子罗盘来快速测定子午线，实现快速精确定位。

为实现上述目的，设计一种基于电子罗盘的校园自动气象观测站，包括传感器、电子罗盘、数据采集仪、数据处理仪、显示屏、照相机，其特征在于：所述的数据处理仪设有若干信号端，传感器及电子罗盘的信号输出端连接数据采集仪的信号输入端，数据采集仪的信号输出端连接数据处理仪的信号输入端，数据处理仪的第一个信号端双向连接显示屏；数据处理仪的第二个信号端双向连接照相机。

所述的传感器包括风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、雨量传感器、气压传感器、太阳辐射传感器、紫外线指数传感器及土壤温度传感器。

所述的数据处理仪的第三个信号端双向连接Wifi模块或者3G模块。

所述的数据采集仪内至少设有1个数据总线，所述的数据总线为485数据总线。

所述的显示屏为触摸式显示屏。

软件处理流程如下：

（a） 数据采集仪将电子罗盘及传感器中的数据采集并保存；

（b）  数据处理仪将数据采集仪中的数据进行读取、校正；

（c） 数据处理仪将校正后的数据并结合照相机中的照片保存并上传至显示屏中进行显示。

所述的数据采集的工作流程如下：

（a） 数据采集仪加载传感器信息；

（b）  数据采集仪判断传感器是否到达采集时间点，是则采集数据样本并保存至内存缓冲区，否则重新判断传感器是否到达采集时间点。

所述的数据校正的工作流程如下：

（a） 数据处理仪从数据采集仪中读取电子罗盘的数据，并根据数据计算并生成图像式的子午线；

（b）  数据处理仪根据子午线与从数据采集仪中读取的风向传感器的指针位置数据进行对比；

（c） 数据处理仪判断风向传感器的指针方向与电子罗盘的子午线方向是否相同，是则将风向传感器的指针位置数据与电子罗盘的子午线数据相加，否则将风向传感器的指针位置数据与电子罗盘的子午线数据相减；

（d） 人工判断采取自动校正方式或者手动校正方式，若选择自动校正方式，则自动校正并保存校正方式；若选择手动校正方式，则手动校正并保存校正方式及校正角度；

（e） 数据处理仪将校正后的数据进行保存。

所述的数据上传的工作流程如下：

（a） 数据处理仪从数据采集仪中读取数据；

（b） 数据处理仪判断数据是否保存，是则保存至存储器中，否则判断是否将数据上传是显示屏上；

（c） 数据处理仪判断是否将数据上传至显示屏上，是则将数据加入至上传队列，否则重新从数据采集仪中读取数据；

（d）  数据处理仪将数据加入至上传队列后，继续从数据采集仪中读取数据。

本发明同现有技术相比，根据长期科研积累和对教育教学的理解，研制开发了基于电子罗盘基础上的校园自动气象观测站。校园自动气象观测站通过高性能处理器，实现内嵌电子罗盘来快速测定子午线，实现快速精确定位。自带的触摸液晶屏可以完整的显示气象九要素；内置照相功能，可以与气象信息同步保存。观测者可以通过左右划屏来查询历史数据，独创的不同数据曲线组合显示，便于多组数据对比，独有的历史数据与对应照片同步显示，使查询的数据更具真实性和可读性，同时也是一份珍贵的历史资料。

附图说明

图1为本发明硬件连接示意图。

图2为本发明软件流程图。

图3为本发明模块线路图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明做进一步的说明。