基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的水文氣象終端技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、進入21世紀以來，人口、資源、環(huán)境3大問題日益嚴峻，解決這3大問題的主要突破口是海洋，因而開發(fā)、利用、保護、管理海洋至關(guān)重要。自動觀測海洋要素，及時獲取海洋信息，是研究海洋的必要手段，是開發(fā)利用海洋的關(guān)鍵。因此，研發(fā)一個低功耗、高性能的水文氣象終端系統(tǒng)對海洋觀測具有重大意義。
　　本論文首先研究了《海濱觀測規(guī)范》的要求以及基本海洋水文氣象觀測系統(tǒng)，對水文氣象終端的整體系統(tǒng)進行了設(shè)計。硬件上選擇了ARM Cortex-M3核的LPC

2、1788微控制器為主控芯片，擴展了外圍接口電路，如電源電路、RS485/RS232接口電路、SDRAM存儲電路等。接著進行了嵌入式軟件平臺的構(gòu)建，研究了實時操作系μC/OS-II和圖形界面系統(tǒng)μC/GUI，進行了μC/OS-II和μC/GUI的移植和底層配置。根據(jù)水文氣象終端需求進行任務(wù)劃分和優(yōu)先級配置，并對各個任務(wù)進行編程，主要任務(wù)有：串口任務(wù)、GUI顯示任務(wù)、ADC數(shù)據(jù)采集任務(wù)、定時關(guān)背光任務(wù)、文件系統(tǒng)存儲任務(wù)等。
　　軟硬件

3、設(shè)計完成后，對水文氣象終端進行了調(diào)試和應(yīng)用。針對具體的應(yīng)用場合，進行了傳感器的選型，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、本地存儲、實時顯示以及遠程傳輸功能。接著將 SD卡保存的溫濕度傳感器測得的數(shù)據(jù)，與同一時間采用標準溫濕度計人工觀測記錄的數(shù)據(jù)，進行了誤差分析，驗證了數(shù)據(jù)的正確性；利用最小二乘法對保存的溫度數(shù)據(jù)進行多項式曲線擬合，預(yù)測未來3小時的溫度數(shù)據(jù)。在上位機部分實現(xiàn)了數(shù)據(jù)接收與處理軟件設(shè)計和實時監(jiān)控界面設(shè)計，進行遠程數(shù)據(jù)接收與顯示。經(jīng)過長時間的測試