CN206557409U - 一种基于Arduino的气象信息采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于Arduino的气象信息采集器。本实用新型包括气象数据采集装置、MCU模块、数据存储及传输装置、数据接收端和电源模块。电源模块为MCU模块供电，同时通过MCU模块间接为气象数据采集装置、数据存储及传输装置供电，气象数据采集装置的数据端口通过MCU模块与数据存储及传输装置连接，将采集到的信息经过MCU模块后发送给数据存储及传输装置；数据存储及传输装置的数据端口与数据接收端相连接。本实用新型以ArduinoMega2560作为主控电路板，通过对温湿度传感器、气压传感器及光照传感器所采集数据的处理传输，进行区域性气象信息的采集及共享。实现难度小，操作简单，时间空间成本小。

Description

一种基于Arduino的气象信息采集器

技术领域

本实用新型涉及仪器制造技术领域，具体地，涉及一种基于Arduino的气象信息采集器。

背景技术

随着城市发展，人们对于公共气象服务的需求开始不断的增加，特别是在供应定时、定点、定量预报上，对于有特殊性能的防灾决策、气候评估、大气环境影响评估和气象信息获取的服务要求也逐渐增强。但城市高楼使风速降低、风流增强，水泥柏油路使城市含水量减少，加上受城市热岛效应影响，增加城市气象数据获取和进一步研究的复杂性和难度性。而且城市区域内风场的不规则性致使空气污染物扩散问题变得十分复杂，而气象预报服务是必须依赖精确的数据才得以开展的，加之目前气象查询结果都是大环境下的宏观参数，而且数据采集具有灵活性差、功耗大、稳定性低等缺点，因此如何快速准确的使人们了解到局部环境的气象信息，是满足气象预报服务实时运用需求迫切需要解决的气象数据监测问题。伴随着通信技术、传感器技术和计算机技术的快速发展，无线传感器技术在许多领域得到广泛应用，因此建立微型气象站也越来越受到人们的重视。

Arduino开发平台作为非常适合制作气象信息采集器，受到了广泛关注。Arduino，是一个基于开放原始码的软硬件平台，构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java，C语言的Processing/Wiring开发环境。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。基于Arduino的项目，可以只包含Arduino，也可以包含Arduino和其他一些在PC上运行的软件，他们之间进行通信(比如Flash,Processing,MaxMSP)来实现。因此，基于Arduino的气象信息采集器非常适合高速远程通信。此外，Arduino开发平台还具有代码开源，操作简单，价格较低的优点。

发明内容

针对人们对于公共气象服务的需求，本实用新型目的是提供一种操作简单，方便快捷的气象信息收集器。

一种基于Arduino的气象信息采集器，包括气象数据采集装置、MCU模块、数据存储及传输装置、数据接收端和电源模块。电源模块为MCU模块供电，同时通过MCU模块间接为气象数据采集装置、数据存储及传输装置供电，气象数据采集装置的数据端口通过MCU模块与数据存储及传输装置连接，将采集到的信息经过MCU模块后发送给数据存储及传输装置；数据存储及传输装置的数据端口与数据接收端相连接；

所述MCU模块包括数据接收、处理和发送，内设置有电压转换模块，用于间接为其他器件供电。优选的MCU模块为ArduinoMega2560模块，核心控制处理器为ATmega2560，内存充足，扩展性强。

所述气象数据集装置包括温湿度传感器、气压传感器和光照传感器，温湿度传感器、气压传感器和光照传感器均与MCU模块相连接，将采集的数据传送给MCU模块；其中：温湿度传感器型号为DHT11，气压传感器型号为BMP085和光照传感器型号为GY-30。

所述的数据存储及传输装置包括SD卡模块和无线传输模块，其中无线传输模块型号为Esp8266，经过匹配，距离做到空旷400米左右，简单易用

所述的电源模块包括两节18650锂电池。

其中优选的气压传感器与光照传感器与MCU模块通信的通信协议为I2C通信协议，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率高。

本实用新型有益效果如下：

1)本实用新型多站点安放，安放形式采用“带状”分布，采集气象数据，进行综合分析后，获得各个小区域内的天气预报。

2)本实用新型体积小，可以降低成本、提高性价比、便于对其运输、安装、维修、护理和更换，利于大规模集成生产与应用。

3)本实用新型以ArduinoMega2560作为主控电路板，通过对温湿度传感器、气压传感器及光照传感器所采集数据的处理传输，进行区域性气象信息的采集及共享。实现难度小，操作简单，时间空间成本小。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种基于Arduino的气象信息采集器，包括气象数据采集装置、MCU模块、数据存储及传输装置、数据接收端和电源模块。电源模块为MCU模块供电，同时通过MCU模块间接为气象数据采集装置、数据存储及传输装置供电，气象数据采集装置的数据端口通过MCU模块与数据存储及传输装置连接，将采集到的信息经过MCU模块后发送给数据存储及传输装置；数据存储及传输装置的数据端口与数据接收端相连接；

所述MCU模块包括数据接收、处理和发送，内设置有电压转换模块，用于间接为其他器件供电。优选的MCU模块为ArduinoMega2560模块，核心控制处理器为ATmega2560，内存充足，扩展性强。作为数据处理及传输的主要控制装置。数据经过MCU模块处理后应用串口TTL通信传输至数据存储及传输装置，数据存储及传输装置中的无线传输模块通过HTTP协议与数据接收端进行通信并传输气象数据并进行共享。

所述气象数据集装置包括温湿度传感器、气压传感器和光照传感器，温湿度传感器、气压传感器和光照传感器均与MCU模块相连接，将采集的数据传送给MCU模块；其中：温湿度传感器型号为DHT11，气压传感器型号为BMP085和光照传感器型号为GY-30。

DHT11为一款已校准的数字信号输出的温湿度传感器模块，精度较高，功耗较低，通过I/O与MCU进行通信；BMP180的绝对精度可以达到0.03Pa，通过I2C总线与MCU进行通信；光照传感器模块BH1750FVI具有接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性，通过I2C协议与MCU进行通信。

所述的数据存储及传输装置包括SD卡模块和无线传输模块，其中无线传输模块型号为Esp8266，经过匹配，距离做到空旷400米左右，简单易用

所述的电源模块包括两节18650锂电池。

其中优选的气压传感器与光照传感器与MCU模块通信的通信协议为I2C通信协议，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率高。

在本实施例中，运用开源电子原型平台Arduino结合简易传感器模块，实现对区域气象信息的采集及共享。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (3)

1.一种基于Arduino的气象信息采集器，其特征在于包括气象数据采集装置、MCU模块、数据存储及传输装置、数据接收端和电源模块；电源模块为MCU模块供电，同时通过MCU模块间接为气象数据采集装置、数据存储及传输装置供电，气象数据采集装置的数据端口通过MCU模块与数据存储及传输装置连接，将采集到的信息经过MCU模块后发送给数据存储及传输装置；数据存储及传输装置的数据端口与数据接收端相连接；

所述MCU模块用于数据接收、处理和发送，内设置有电压转换模块，用于间接为其他器件供电

所述气象数据集装置包括温湿度传感器、气压传感器和光照传感器，温湿度传感器、气压传感器和光照传感器均与MCU模块相连接，将采集的数据传送给MCU模块；

所述的数据存储及传输装置包括SD卡模块和无线传输模块；

所述的电源模块包括两节18650锂电池。

2.根据权利要求1所述的一种基于Arduino的气象信息采集器，其特征在于MCU模块为ArduinoMega2560模块，核心控制处理器为ATmega2560；温湿度传感器型号为DHT11，气压传感器型号为BMP085和光照传感器型号为GY-30；无线传输模块型号为Esp8266。

3.根据权利要求1所述的一种基于Arduino的气象信息采集器，其特征在于气压传感器与光照传感器与MCU模块通信的通信协议为I2C通信协议。