自动气象监测系统控制软件设计

摘要

在日常生活中，气象信息扮演着重要的角色，影响着人们生产生活的方方面面。人们对气象信息的获取手段多种多样。随着传感器技术、嵌入式技术、集成电路技术的发展，自动气象监测系统由于其体积小、功耗低、性能稳定、易于维护等特点，在气象信息采集领域得到了越来越广泛的应用。
　　本文在嵌入式技术和MEMS传感器技术的基础之上，经过充分调研，设计了一套智能气象监测系统。硬件部分采用嵌入式技术和传感器技术进行了传感器选型和接口电路设计，控制核心选型，硬件预留接口设计等;软件部分采用模块化设计原理，该原理将软件的不同功能模块相互分离，使软件具有易于维护、可裁剪等特点，软件设计主要包括各传感器驱动程序、数据采集程序、终端命令处理程序、气象数据显示程序以及操作系统等。测试结果表明，本套气象监测系统能够实现对气象环境的温度、湿度、气压、风速、风向、降水等气象要素的采集、存储、显示、传输等功能，同时本套气象监测系统具有智能化、精度高、体积小、性能稳定等特点，能够应用于各种气象监测环境中去。
　　本课题利用最新的计算机技术、MEMS技术、集成电路技术以及软件技术，研制符合生产需求的自动气象监测系统，对于推动国内气象行业以及需求准确气象信息的相关行业的发展都有重要意义，同时实现气象信息准确高效的采集、传输，对于人们的日常生活、工业生产乃至航空航天事业都有十分重要的意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 课题的研究历史与现状

1．2．1 国内自动气象站发展现状

1．2．2 国外自动气象站发展现状

1．3 论文主要工作

1．3．1 设计指标

1．3．2 论文组织

第二章 气象监测系统整体设计

2．1 系统要求

2．2 硬件选型方案

2．3 软件系统设计方案

2．4 本章小结

第三章 气象监测系统的硬件选型

3．1 硬件系统选型原则

3．2 气象传感器硬件选型

3．2．1 温湿度传感器模块选型

3．2．2 气压传感器模块选型

3．2．3 风速风向传感器选型

3．2．4 雨量计模块选型

3．3 系统控制核心选型

3．4 气象传感器与主控板框图

3．5 本章小结

第四章 气象监测系统控制软件设计

4．1 软件原则及任务划分

4．2 操作系统和数据库

4．2．1 Linux操作系统

4．2．2 SQLite数据库

4．3 传感器驱动程序

4．3．1 IIC总线协议

4．3．2 Linux操作系统IIC接口实现

4．3．3 温湿压风速风向驱动实现原理

4．3．4 雨量计驱动实现原理

4．4 气象数据获取程序设计

4．5 终端命令服务程序设计

4．5．1 系统服务程序执行流程

4．5．2 系统通信协议

4．5．3 终端命令服务程序流程

4．6 本章小结

第五章 气象监测系统界面程序设计

5．1 QT架构

5．2 软件界面设计

5．2．1 系统启动和配置界面

5．2．2 气象数据显示界面

5．3 软件界面设计原理

5．3．1 shell_HSS程序实现原理

5．3．2 intelli_HSS程序实现原理

5．4 系统自启动脚本程序设计

5．5 系统自动化运行流程介绍

5．5 本章小结

第六章 系统整体测试

6．1 软件测试

6．1．1 单元测试

6．2 软硬件整体测试

6．2．1 温湿度传感器测试

6．2．2 气压传感器测试

6．2．3 风速风向传感器测试

6．2．4 雨量计测试

6．3 设计结果和测试指标

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

致谢

参考文献

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