[实用新型]一种基于MSP430的低功耗数字探空仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于MSP430的低功耗数字探空仪，属于大气探测技术领域。

背景技术

探空仪是一种在大气层中测量大气压力、高度、经纬度、温度、相对湿度和风速风向等气象参数的仪器。探空仪与地面气象站、太空气象卫星一起在三维层面内为人们提供了更加直观、精确的动态气象信息，在人类的日常生活、军事科技、环境改善、防治灾害等诸多方面都发挥了巨大作用。近些年来我国工业发展迅速，目前已经成为世界第一大工业国，工业的发展极大改善了人民的物质生活水平，提高了我国综合国力，但是伴随着工业发展而来的一系列问题也接踵而至，从2013年开始，每年秋冬季节，我国大部分地区都会遭受了严重的雾霾天气灾害，“雾霾”是一种特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM 2.5)，一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。作为工业化过程中生成的环境问题，已经极大程度上影响了人们日常出行活动，对人身体健康造成严重的威胁。因此，在气象学上，对大气中雾霾参数做好实时监测与分析，以便于人们及相关部门做好应对就显得尤为重要。且考虑到探空仪在施放后一般无法回收，所以在设计时要尽量考虑控制成本的问题，以防不必要的浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于MSP430的低功耗数字探空仪，具有温、湿度，空气质量探测功能，电路精简，功耗低；进一步地，提供一种基于MSP430的低功耗数字探空仪，集成化程度高，体积小，重量轻；更进一步地，提供一种基于MSP430的低功耗数字探空仪，数据传输稳定可靠、实时传送效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于MSP430的低功耗数字探空仪，包括处理器和与处理器分别相连的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、气体颗粒物传感器、定位模块、复位电路、时钟电路、无线信号发射模块和电源模块，所述处理器包括MSP430F149单片机。

所述定位模块包括UO363D北斗定位模块。

所述气体颗粒物传感器包括DSM501A检测仪。

所述无线信号发射模块包括无线射频模块nRF401，所述无线射频模块nRF401与处 理器之间通过编码调制模块进行数据通信。

所述温度传感器包括热敏电阻。

所述湿度传感器件包括湿敏电容。

所述电源模块包括风光互补型蓄电池和/或太阳能电池。

所述压力传感器包括变容式硅膜盒。

本实用新型所达到的有益效果：

1.温度传感器、湿度传感器、压力传感器和气体颗粒物传感器实现了常规的大气探测同时，增加了大气雾霾探测功能，具有很强实用性；

2.采用MSP430F149单片机作为处理器，该芯片具有功耗低的优点，同时该芯片具有12位的模数转换器，可以得到很高的精度，省去了在电路设计过程中数据采集时在主控芯片之外另外搭接A/D转换电路的步骤，大大简化外围电路的设计，支持在线系统编程，方便开发和项目升级；同时结合了DPM(动态电源管理)与DVS(可变电压)技术对系统进行了低功耗处理，大大降低了系统的能量消耗，提升系统的运行效率。

3.通过无线信号发射模块采用数字转发方式进行探空仪与地面设备的信息交互，将大量数据处理过程交由地面设备完成，从而有效减少了探空仪电路的复杂程度，减少了由于探空仪不可回收而造成的材料浪费。

进一步地，采用UO363D北斗定位模块，在定位导航方面兼容北斗和GPS双系统，支持单系统独立定位及多系统联合定位，集成化程度高，体积小，重量轻，便于探空气球的施放。

更进一步地，采用无线射频模块nRF401，与处理器之间通过编码调制模块进行数据通信，确保数据传输稳定可靠、实时传送效率高、测量更加精确。

因此，本实用新型所提供的一种基于MSP430的低功耗数字探空仪，具有功耗低、电路精简、体积小、重量轻等特点，主要测量参数包括大气温度、湿度、气压、以及PM2.5浓度参数等。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是DSM501A检测仪的特性曲线；

图3是无线射频模块nRF401电路图。

具体实施方式