基于Cortex--M3的大氣能見度檢測預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、能見度是重要的氣象觀測要素之一，其測報(bào)不僅應(yīng)用于氣象部門的天氣分析、國防軍事，更是與航空、航海、高速公路、環(huán)保監(jiān)測等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域密切相關(guān)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，低能見度天氣已經(jīng)對國民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)領(lǐng)域造成了不容忽視的負(fù)面影響。對能見度天氣進(jìn)行預(yù)警，以便及時(shí)采取正確的應(yīng)對措施，可大大減少低能見度天氣引發(fā)的各種事故和損失。
　　論文首先介紹了能見度測量的發(fā)展現(xiàn)狀和理論依據(jù)，然后重點(diǎn)論述了系統(tǒng)組成以及涉及的關(guān)鍵技術(shù)，并給出了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的具體實(shí)

2、現(xiàn)方案，最后對系統(tǒng)樣機(jī)進(jìn)行了測試。系統(tǒng)硬件由紅外光發(fā)射與接收裝置、接收端傳感器信號(hào)處理模塊、控制模塊、預(yù)警數(shù)據(jù)輸出模塊以及電源模塊等組成。紅外光發(fā)射裝置對發(fā)射光源進(jìn)行調(diào)制;接收裝置將接收到的散射光強(qiáng)通過傳感器轉(zhuǎn)換為微弱電信號(hào);信號(hào)處理模塊應(yīng)用微弱信號(hào)檢測技術(shù)對信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，將交流弱信號(hào)處理成幅度合適的直流電平;控制模塊以ARM Cotex-M3內(nèi)核架構(gòu)的微處理器為核心，實(shí)現(xiàn)光源調(diào)制、數(shù)字移相、數(shù)值計(jì)算、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、總線驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

3、、溫度監(jiān)測等系統(tǒng)控制功能。預(yù)警數(shù)據(jù)輸出模塊實(shí)現(xiàn)了串行總線、RF無線射頻和GPRS網(wǎng)絡(luò)三種預(yù)警數(shù)據(jù)輸出;系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)思想，并使用RL-RTX嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
　　樣機(jī)的研制完成后進(jìn)行了系統(tǒng)測試，試驗(yàn)結(jié)果表明樣機(jī)的功能和性能均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，符合精度誤差小于20％的目標(biāo)。其主要特點(diǎn)是采用了現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)預(yù)警數(shù)據(jù)的有線傳輸、短距離RF無線數(shù)傳、遠(yuǎn)程公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸三種輸出模式，并且儀器成本低，適合大量大面積分布