基于PTR2000的無(wú)線氣象信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.2 濕度測(cè)量程序設(shè)計(jì)^[2]

　　濕度測(cè)量電路輸出的方波信號(hào)輸入ATmega16的計(jì)數(shù)器T0，定時(shí)器T1進(jìn)行計(jì)時(shí)。定時(shí)時(shí)間到，產(chǎn)生中斷，根據(jù)計(jì)數(shù)器的數(shù)值和定時(shí)時(shí)間計(jì)算出頻率值。

　　本電路典型的濕度-頻率關(guān)系如表1所示。利用Matlab中的polyfit()命令線性擬合出相對(duì)濕度與頻率的關(guān)系式，如式(4)所示。把ATmega16測(cè)算出的頻率(Frequency)代入式(4)就可計(jì)算出相對(duì)濕度RH。

　　RH=-0.0767*Frequency+565.0967 (4)

3.3 氣壓測(cè)量程序設(shè)計(jì)

　　MPX4105輸出的模擬電壓經(jīng)ATmega16的片內(nèi)ADC轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)字量，再根據(jù)電壓和氣壓轉(zhuǎn)換關(guān)系即可計(jì)算出要測(cè)的氣壓值。

　　氣壓測(cè)量程序adc(void)如下所示。

　　adc(void)//單次AD轉(zhuǎn)換 10位精度

　　unsigned char adcl，adch;

　　float adc=0;

　　ADMUX|=0X07;//參考電壓AVCC轉(zhuǎn)換結(jié)果右對(duì)齊輸入端ADC7

　　ADCSRA|=((1<<aden)|(1<<adps2)); 使能ad轉(zhuǎn)換adc="" 16預(yù)分頻

　　ADCSRA|=1<<adsc; p="" 啟動(dòng)單次轉(zhuǎn)換

　　while(~(0XEF|ADCSRA));//等待轉(zhuǎn)換完成

　　adcl=ADCL;adch=ADCH;//讀取轉(zhuǎn)換值

　　adc=5000/1024*(adch*256+adcl);//10位精度參考電壓5000mV

　　return adc;

　　}

3.4 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計(jì)

　　ATmega16串行通信初始化程序void uart_init(unsigned int baud)如下所示。

　　void uart_init(unsigned int baud)//串行通信初始化

　　{

　　UCSRB=0x00; //UART收發(fā)允許中斷允許

　　UCSRA=0x02;//收發(fā)完成，錯(cuò)誤狀態(tài)寄存器清零

　　//設(shè)為雙倍速減小波特率設(shè)置誤差

　　UCSRC=(1<<ursel)|(0<<upm0)|(3<<ucsz0); p="" 通信模式設(shè)置，

　　//寄存器選擇UCSRC，

　　//異步模式，禁止校驗(yàn)，

　　//1位停止位，8位數(shù)據(jù)位

　　baud=mclk/8/baud-1;

　　UBRRL=baud%256;

　　UBRRH=baud/256;//設(shè)置波特率

　　UCSRB=(1<<txen)|(1<<rxen)|(1<<rxcie); p="" 接收、發(fā)送使能，接收中斷使能

　　SREG=BIT(7);//全局中斷開放

　　DDRD|=0X02;//配置TX為輸出

　　}

4 結(jié)束語(yǔ)

　　經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)-55℃~125℃范圍的溫度測(cè)量，溫度測(cè)量分辨率為0.5℃，系統(tǒng)工作在-20℃~70℃溫度范圍內(nèi)時(shí)不需采取保溫措施;濕度測(cè)量范圍為1% RH ~99%RH，平均靈敏度為0.34pF/%RH;氣壓測(cè)量范圍為15kPa~105kPa，采集的氣象信息可實(shí)時(shí)顯示，也可通過(guò)無(wú)線傳輸給上位機(jī)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ);太陽(yáng)能供電系統(tǒng)能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的能量。晴天時(shí)，蓄電池充電耗時(shí)約1.5天，蓄電池充滿時(shí)能連續(xù)為采集系統(tǒng)提供約8天的電能。為提高太陽(yáng)能充電效率，縮短充電時(shí)間，可以對(duì)太陽(yáng)能電池板加裝單軸步進(jìn)逐日系統(tǒng)。為提高單日充電時(shí)間，降低太陽(yáng)能供電系統(tǒng)成本，可以選用薄膜太陽(yáng)能電池板。通過(guò)軟件設(shè)置，本系統(tǒng)可以與上位機(jī)構(gòu)成含兩站點(diǎn)的氣象信息采集系統(tǒng)，完成氣象信息的采集、存儲(chǔ)和處理。

參考文獻(xiàn)：

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