CN204556873U - 自动气象站采集器调试仪 - Google Patents

Abstract

一种自动气象站采集器调试仪，包括单片机、液晶显示屏、RS232串口、按键和电源，在调试仪内部安装单片机，液晶显示屏、RS232串口和按键与单片机连接；液晶显示屏和按键安装在调试仪的正面，RS232串口装在调试仪的顶部；调试仪内部设有干电池槽，与单片机、液晶显示屏和按键连接。该自动气象站采集器调试仪调试简单、方便，调试仪内部置有单片机，采集器的相关命令已写入单片机中，不需要调试人员手工输入，仅需要5-10分钟即可完成调试，采集到数据。

Description

自动气象站采集器调试仪

技术领域

本实用新型涉及一种电子设备，尤其涉及一种自动气象站采集器调试仪。

背景技术

自动雨量站是用于测量并记录各种雨量信息的综合观测仪器。具有抗干扰能力强，全户外设计，测量精度高，存储容量大，方便组网，全自动无人值守，运行稳定等特点，适用于气象、水利、水文、农业、环保、建筑等行业。 自动雨量站由数据采集仪、翻斗雨量传感器、上位机软件、通讯单元及供电系统等部分构成。无线自动雨量站由翻斗式雨量传感器，雨量微电脑采集器和GPRS无线数传模块构成，雨量微电脑采集器具有雨量显示，自动记录，实时时钟，历史数据纪录，超限报警和数据通讯等功能。翻斗式雨量传感器得到的雨量电信号传输到雨量微电脑采集器，雨量微电脑采集器将采集到的雨量值通过RS232串口传输给GPRS数传模块，再传送给数据中心计算机。自动雨量监测站是用于收集地面降雨信息的自动观测仪器，它可精确的记录每分钟的降水。主要应用于气象、水文、农业和环保等领域。自动雨量监测站是无人全自动雨量记录仪器，它可作为无人职守的可移动式自记站使用。

六要素自动气象站是一种固定式的地面自动观测设备。系统采用先进的气象传感器、数据采集器、控制处理器、GPRS无线传输等，该系统既可进行常规的环境温度、气压、环境湿度、风向、风速、降雨量6类气象要素观测。六要素自动气象站主要用于气象、水文、农林、航空、海洋、科考等领域，可用作气象局的中尺度站，可以用于机场作为二类观测，也可用于常年气象条件科学考察，如风电、火电等环境考察等。

目前，单雨量自动站(HY321)和六要素自动站(QML201)在进行参数配置与测试时，需通过笔记本电脑上的软件来实现，尤其是六要素自动站还需要手工输入命令。这样的方式有以下几个不便之处：1.需人工选择串口并输入命令，容易出错；2.笔记本电脑电量有限，假如维护量大则可能面临笔记本电脑没电的情况；3.笔记本电脑体积较大，不方便携带；4.由于计算机系统的多样性，使得笔记本安装驱动程序等软件来连接自动站时会有相当多的不便；5.调试耗时，调试一台采集器需要30-60分钟。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种自动站数据采集器，调试仪内部置有单片机，采集器的相关命令已写入单片机中，仅需要5-10分钟即可完成调试，采集到数据。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

自动气象站采集器调试仪，包括单片机、液晶显示屏、RS232串口、按键和电源，在调试仪内部安装单片机，液晶显示屏、RS232串口和按键与单片机连接；液晶显示屏和按键安装在调试仪的正面，RS232串口装在调试仪的顶部；调试仪内部设有干电池槽，与单片机、液晶显示屏和按键连接。单片机主要由电源、时钟和复位电路三部分组成。由于调试仪按键数量较多，为了简约I/O口的占用，所以调试仪采用了4x4的矩阵按键。这样仅需要8个I/O口就可以构成了包含有4x4=16个按键的键盘组了。由于考虑到自动站基本都在野外，因此使用了三节5号电池作为电源供电，电量不够时可以直接拆换电池，这样就有效的避免了调试仪由于没有电而无法使用的尴尬情况。

优选地，所述的液晶显示屏连接变阻器，能够调节显示器的亮度。为了便于维护人员的操作，同时考虑到成本因素，可以选用带有中文字库且成本相对较低的12864中文LCD液晶显示屏。该液晶显示屏每行可以显示8个汉字或16个字符，一共有4行。可以满足自动站调试仪的显示需求。

优选地，所述的RS232串口通过连接线与采集器连接。由于采集器使用的是RS232的串口通信方式，所以调试仪也采用同样的通信方式，这样可以避免不同通信方式相互转换容易故障的问题。而且RS232的通信方式也便于日后对单片机软件进行更新和升级。

优选地，调试仪的顶部装有控制整个电路电源的电源开关。

本实用新型的工作原理：

利用单片机对外围电路进行初始化以及将数据在各部件之间传递。接收数据采用的是自动重载8位定时器/计数器的方式设定波特率为9600。这与采集器内部设置的通信波特率相同，因此可以接收采集器发送的数据。发送数据采用查询方式，当确认上一个字符已被采集器接收后再发送下一个字符。这样可以避免数据传输的混乱，使得调试仪与采集器的通信误码率降至最低。由于12864LED液晶显示屏内置有中文字库，因此只需要根据BG2312简体中文的编码表查询中文所对应的编码，然后将编码发送到12864液晶显示屏就可以显示简体中文。这种方法相对使用绘图模式来显示中文来说，具有很高的便捷性，可以极大的简化12864LED液晶显示屏控制部分的程序，从而提高了整个仪器运行的稳定性。调试仪运行的大部分时间是处于等待维护人员发送指令的状态，因此采用反复查询的方式来对矩阵按键是否按下来进行扫描。当查询到有按键按下后，要进行除颤的操作来避免误操作的发生。最后还要进行确认按键弹起的操作，这样可以有效地避免一次按键进行两次操作情况的发生。

同现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型自动气象站采集器调试仪调试简单、方便，采集器的相关命令已写入单片机中，不需要调试人员手工输入；

2、本实用新型自动气象站采集器调试仪采用干电池供电，可以随时更换电池，不需要担心电量不足；

3、本实用新型自动气象站采集器调试仪体积小，仅有一般遥控器的大小，携带方便；

4、本实用新型自动气象站采集器调试仪不需要安装驱动，使用便捷；

5、本实用新型自动气象站采集器调试仪调试一台采集器仅需要5-10分钟；

6、本实用新型自动气象站采集器调试仪采用RS232的串口通信方式，这样可以避免不同通信方式相互转换容易故障的问题，同时RS232的通信方式也便于日后对单片机软件进行更新和升级。

附图说明

图1是本实用新型自动气象站采集器调试仪的结构示意图；

图2是本实用新型自动气象站采集器调试仪的单片机最小系统电路图；

图3是本实用新型自动气象站采集器调试仪的液晶显示屏电路图；

图4是本实用新型自动气象站采集器调试仪的RS232串口通信电路图；

图5是本实用新型自动气象站采集器调试仪的4x4的矩阵按键电路图；

其中，图中标号及名称为：1、自动气象站采集器调试仪；2、单片机；3、液晶显示屏；4、按键；5、RS232串口；6、变阻器；7、电源开关；8、干电池槽。

具体实施方式

结合图1所示，自动气象站采集器调试仪1，包括单片机2、液晶显示屏3、RS232串口5、按键4和电源，在调试仪内部安装单片机1，液晶显示屏2、RS232串口3和按键4与单片机2连接；液晶显示屏2和按键4安装在调试仪的正面，RS232串口5装在调试仪的顶部；调试仪内部设有干电池槽8，与单片机2、液晶显示屏3和按键4连接；液晶显示屏3连接变阻器6；调试仪的顶部装有电源开关7，可以控制整个电路的电源。由于考虑到自动站基本都在野外，因此使用了三节5号电池作为电源供电，电量不够时可以直接拆换电池，这样就有效的避免了调试仪由于没有电而无法使用的尴尬情况。结合图2所示，单片机主要由电源、时钟和复位电路三部分组成。结合图5所示，由于调试仪按键数量较多，为了简约I/O口的占用，所以调试仪采用了4x4的矩阵按键。这样仅需要8个I/O口就可以构成了包含有4x4=16个按键的键盘组了。

结合图3所示，液晶显示屏连接变阻器，能够调节显示器的亮度。为了便于维护人员的操作，同时考虑到成本因素，可以选用带有中文字库且成本相对较低的12864中文LCD液晶显示屏。该液晶显示屏每行可以显示8个汉字或16个字符，一共有4行。可以满足自动站调试仪的显示需求。

结合图4所示，所述的RS232串口通过连接线与采集器进行通信。由于采集器使用的是RS232的串口通信方式，所以调试仪也采用同样的通信方式，这样可以避免不同通信方式相互转换容易故障的问题。而且RS232的通信方式也便于日后对单片机软件进行更新和升级。

本实用新型的工作原理：

利用单片机对外围电路进行初始化以及将数据在各部件之间传递。接收数据采用的是自动重载8位定时器/计数器的方式设定波特率为9600。这与采集器内部设置的通信波特率相同，因此可以接收采集器发送的数据。发送数据采用查询方式，当确认上一个字符已被采集器接收后再发送下一个字符。这样可以避免数据传输的混乱，使得调试仪与采集器的通信误码率降至最低。由于12864LED液晶显示屏内置有中文字库，因此只需要根据BG2312简体中文的编码表查询中文所对应的编码，然后将编码发送到12864液晶显示屏就可以显示简体中文。这种方法相对使用绘图模式来显示中文来说，具有很高的便捷性，可以极大的简化12864LED液晶显示屏控制部分的程序，从而提高了整个仪器运行的稳定性。调试仪运行的大部分时间是处于等待维护人员发送指令的状态，因此采用反复查询的方式来对矩阵按键是否按下来进行扫描。当查询到有按键按下后，要进行除颤的操作来避免误操作的发生。最后还要进行确认按键弹起的操作，这样可以有效地避免一次按键进行两次操作情况的发生。

该自动气象站采集器调试仪调试简单、方便，使用该调试仪仅需要以下步骤：开启调试仪、通过RS232连接线与采集器连接、按键进入采集器调试、再按键进行数据查询、通过显示屏所显示的内容即可明确知道所需数据。

以上仅就本实用新型应用较佳的实例做出了说明，但不能理解为是对权力要求的限制，本实用新型的结构可以有其他的变化，不局限于上述结构。总之，凡在本实用新型的独立权力要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.自动气象站采集器调试仪，包括单片机、液晶显示屏、RS232串口、按键和电源，其特征在于：在调试仪内部安装单片机，液晶显示屏、RS232串口和按键与单片机连接；液晶显示屏和按键安装在调试仪的正面，RS232串口装在调试仪的顶部；调试仪内部设有干电池槽，与单片机、液晶显示屏和按键连接。

2.根据权利要求1所述的自动气象站采集器调试仪，其特征在于：所述的液晶显示屏连接变阻器，能够调节显示器的亮度。

3.根据权利要求1所述的自动气象站采集器调试仪，其特征在于：所述的RS232串口通过连接线与采集器连接。

4.根据权利要求1所述的自动气象站采集器调试仪，其特征在于：调试仪的顶部装有控制整个电路电源的电源开关。