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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

气象和人们的生活息息相关，同时对铁路、航空、农业、工业等各个行业的发展有着直接的影响，因此气象数据的真实可靠性非常重要。自动气象站是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备。也即“由电子设备或计算机控制的自动进行气象观测和资料收集的气象站”。与传统人工气象站相比，自动气象站始终是地面温度，不会因降雪、洪水导致缺测。自动气象站观测正常进行，不出现缺测，而且是同一时刻值进行观测，二十四次定时观测。在数据量测量上，自动气象站能提供更多的测量数据。在观测中自动气象站还能避免观测员的习惯误差及观测时间的不同而导致的误差。自动气象站在应用中不受人生存条件的限制，只考虑仪器性能。在应急服务上自动气象站不受时间、地点的限制，能及时、范围广的提供数据，全面的进行气象测报，对我国气象监测事业有着巨大意义。目前，随着微电子技术的发展，国内气象站发展越来越迅速，逐步向智能化、无人化发展，并且气象数据的监测也越来越准确。

国内外研究现状

智能气象站是对气象数据进行监测和采集、存储、并且传输给远程气象中心，早在二十世纪四十年代，很多国家已经开始研制自动气象站，五十年代末，第一代自动气象站诞生。早期的自动气象站存在一些缺点，仅能观测简单要素、精度低、数据传输低效等。随着微电子技术、集成电路和传感器的发展，七十年代，自动气象站采用了集成电路技术，通过使用微处理器使气象站的数据处理和传输更加智能化和系统化，但是数据的传输主要还是通过有线的方式。九十年代后，美国、日本、苏联、芬兰、法国和英国等国家自动气象站发展迅速，建立起完整的自动观测网，逐步投入业务使用。如法国的西蒙（simoun）、德尔塔（delta）及地面气候站网组成的法国自动观测系统；东德的自动遥测气象站（afms）等都形成了地区气象观测的自动化系统。美国的nexred（wrs-88d）Ｓ波段全相干多普勒天气雷达为代表的（第３代气象雷达）新一代天气雷达观测网系统，对雷暴探测的准确率为96％，等都是自动化智能化的气象通信系统。

我国智能气象站研制开始于二十世纪五十年代后期，至今己有几十年历史。目前系统建设己具有一定的规模，初步实施了对大气、冰雪、海洋、生态、陆地等气象对象的观测，到05年全国很多地区已使用将近1000多个自动气象站，并且实现了组网。在过去的十几年间，由于微电子、微型计算机、mems技术、通信等技术的快速发展，大大推动了智能气象站的发展，为智能气象站性能提供了良好的技术支持，并且智能气象站的应用也越来越广泛。微型处理器的成熟为气象站数据采集处理提供了良好的基础，并且通信技术的日趋成熟，使数据的传输更加简便，降低了数据传输的设计复杂性，提高了数据传输的效率，保证了气象站采集到精确的数据，而且能够准确高效的传输。

2. 研究的基本内容

1、确定选用stm32处理器作为核心控制单元；

2、通过比较，筛选测量风速、风向、降雨量等要素的传感器的类型；

3、根据硬件型号设计放大电路和滤波电路，分别对传感器测量的风速、风向、降雨量的数据进行放大和降噪处理，以获取较为完好的信号；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

通过查阅电路设计、中断设计、keil编程、单片机无线模块传输数据、上位机数据分析预测等相关知识，对相应类型的硬件进行放大、滤波电路的设计，用keil对风速、风向、降雨量模块逐一进行模拟编程测试，再综合起来进行编程测试。硬件焊接完成之后再进行总调试，最后通过单片机上的数据，利用zigbee技术实现数据的无线传输，将数据通过led模块显示，完成毕业设计。

4. 参考文献

[1]李博.新型自动气象站的传感器校准及注意事项[j].农业与技术,2016,36(14):223.

[2]尚秋君.地面气象观测业务中常见问题及对策[j].江西农业,2016(13):52.

[3]徐友,赵涛,沈亚斌.基于实践能力培养的嵌入式系统课程教学改革研究[j].安徽电子信息职业技术学院学报,2015,14(05):61-65.