Тема 6. Микропроцессорное устройство сбора и первичной обработки данных метеостанции

Метеостанция содержит датчики, фиксирующие следующие параметры: температура, влажность, скорость ветра, направление ветра. Значения этих параметров периодически снимаются и фиксируются в буферной памяти и предаются согласно расписанию по радиоканалу в удаленный центр с целью обработки для дальнейшей передачи.

Формы представления параметров:

1) температура - аналоговый сигнал в форме напряжения в диапазоне от 0 до 5,0В (0В соответствует 0 С⁰, 5,0В соответствует +50С⁰);

2) влажность – аналоговый сигнал в форме напряжения в диапазоне от 0В до 5,0В (0В соответствует 20%, 5,0В соответствует 100%);

3) скорость ветра – последовательность импульсов, частота которых прямо пропорциональна частоте вращения лопастей вертушки флюгера (0 имп/с – 0 м/с, 50 000 имп/с -50 м/с);

4) направление ветра - дискретный сигнал в унитарной форме. Датчик выдает один из восьми сигналов (север, северо-восток, восток, юго-восток, юг,..,северо-запад) в виде логического нуля, а остальные – в виде логической единицы.

Показания аналоговых сигналов преобразуются в цифровую форму с помощью встроенного АЦП. Для подсчета импульсов используется встроенный 16-разрядный счетчик микроконтроллера.

Вариант 1.

Период опроса аналоговых сигналов T1 и параметров ветра T2 устанавливаются с помощью кнопок при начальных настройках. Величины Т1 и Т2 выбираются в пределах от 20 мин до 120 мин с шагом 20 мин. При настройке используется трехзначный цифровой индикатор. Для накопления данных использовать FLASH- память емкостью 32Кбайт, тип интерфейса – SPI. Для связи с компьютером применяется последовательный порт с интерфейсом RS232 на скорости 9600 бит/с.

Вариант 2.

Период опроса аналоговых сигналов T1 и параметров ветра T2 устанавливаются с помощью кнопок при начальных настройках. Величины Т1 и Т2 выбираются в пределах от 30 мин до 120 мин с шагом 30 мин. При настройке используется трехзначный цифровой индикатор. Для накопления данных использовать FLASH- память емкостью 32Кбайт, тип интерфейса – I²С. Для связи с компьютером применяется последовательный порт на скорости 9600 бит/с.

Вариант 3.

Период опроса аналоговых сигналов T1=30 мин и параметров ветра T2=60 мин. Для отображения данных используется трехзначный цифровой индикатор. Для накопления данных использовать FLASH- память емкостью 32Кбайт, тип интерфейса - I²С.

Микроконтроллер вычисляет максимальное и минимальное значение параметров.

Для связи с компьютером применяется последовательный порт на скорости 2400 бит/с.