基于虚拟仪器技术的自动气象站

摘要

虚拟仪器技术发展日趋成熟，凭借着其在智能化程度、处理能力、性价比和可操作性等方面的明显优势，已经被广泛应用到各个研究领域。随着气象事业的逐步发展，气象要素的数据测量也步入自动化。将虚拟仪器和气象站相结合，具有很大的研究空间。 在这个系统中，采用了硬件和软件相结合的方式。在硬件部分，设计了温湿度传感器和气压传感器与单片机MSP430F135的接口电路，并利用单片机控制进行数据测量，得到了各要素数据并进行了相应的数据处理和温度补偿，由无线发送模块进行传输。无线接收模块通过RS-232总线与计算机相连接，把接收到的数据送入计算机。在软件方面，利用LabVIEW强大的仪器控制功能，轻松地实现了与硬件进行通信交换数据，并将数据以Excel的格式存储在计算机中。使用LabVIEW开发用户控制界面，提供了系统时间显示和数据显示，并且提供历史数据的查询，用户可以输入日期或通过第三方软件(Excel)进行历史数据的查看。此外系统设计中还具有数据超限提示功能，用户可以在前面板根据自身需要设置超限值，若测量到的数值超过用户定义的值，将在前面板进行警告提示。 该系统具有开发周期短、成本低和高效性等特点，将虚拟仪器技术和气象相结合，可以节省大量的人力、物力和时间。然而虚拟仪器技术与气象测量的结合才刚刚起步，今后还需要更深入地研究。

目录

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声明

第一章绪论

1.1自动气象站简介

1.2我国气象站的发展

1.3国内外气象站的发展现状

1.4基于虚拟仪器技术的自动气象站的意义

1.5本论文的主要工作和内容安排

第二章 虚拟仪器的概述

2.1虚拟仪器的概念

2.2虚拟仪器的起源与发展

2.3虚拟仪器的特点

2.4虚拟仪器的组成

2.4.1虚拟仪器的硬件

2.4.2虚拟仪器的软件

2.5虚拟仪器的应用

2.6本章小结

第三章 硬件控制系统的电路设计与分析

3.1单片机控制部分的设计

3.2传感器相关接口设计与性能分析

3.2.1温湿度传感器的设计与分析

3.2.2气压传感器的设计与分析

3.3无线传输模块的设计与分析

3.4总体流程图和电路的设计

3.5本章小结

第四章 软件平台--LabVIEW的设计

4.1虚拟仪器开发平台--LabVIEW

4.2基于虚拟仪器技术的自动气象站的软件设计

4.2.1 LabVIEW仪器控制

4.2.2数据分析和处理的设计与编程

4.3本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.1.1本系统设计的特点

5.1.2在设计中遇到的问题以及解决方法

5.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文