基于Cortex--M3的大氣能見度檢測預警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、能見度是重要的氣象觀測要素之一，其測報不僅應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)濟領域密切相關。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，低能見度天氣已經(jīng)對國民經(jīng)濟的多個領域造成了不容忽視的負面影響。對能見度天氣進行預警，以便及時采取正確的應對措施，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)，然后重點論述了系統(tǒng)組成以及涉及的關鍵技術，并給出了系統(tǒng)軟硬件設計的具體實

2、現(xiàn)方案，最后對系統(tǒng)樣機進行了測試。系統(tǒng)硬件由紅外光發(fā)射與接收裝置、接收端傳感器信號處理模塊、控制模塊、預警數(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)射光源進行調(diào)制;接收裝置將接收到的散射光強通過傳感器轉換為微弱電信號;信號處理模塊應用微弱信號檢測技術對信號進行濾波和放大，將交流弱信號處理成幅度合適的直流電平;控制模塊以ARM Cotex-M3內(nèi)核架構的微處理器為核心，實現(xiàn)光源調(diào)制、數(shù)字移相、數(shù)值計算、實時時鐘、總線驅(qū)動、數(shù)據(jù)存儲

3、、溫度監(jiān)測等系統(tǒng)控制功能。預警數(shù)據(jù)輸出模塊實現(xiàn)了串行總線、RF無線射頻和GPRS網(wǎng)絡三種預警數(shù)據(jù)輸出;系統(tǒng)軟件采用模塊化設計思想，并使用RL-RTX嵌入式實時操作系統(tǒng)進行了設計實現(xiàn)。
　　樣機的研制完成后進行了系統(tǒng)測試，試驗結果表明樣機的功能和性能均達到了設計要求，符合精度誤差小于20％的目標。其主要特點是采用了現(xiàn)代通信技術實現(xiàn)預警數(shù)據(jù)的有線傳輸、短距離RF無線數(shù)傳、遠程公網(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