一种微型气象监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种对气象各项数据检测和数据传输及处理的装置，尤其适用于变化多，精度高的气象数据的检测。

背景技术：

现有的气象站，基本都是大型的，能观测的气象要素有：环境温度、环境湿度、露点温度、风速、风向、气压、环境气体共二十项数据指标，测试的数据指标虽然多，但是因为分布比较稀疏，统计气象数据的时候只能以城市为单位。然而对于丘陵地带这样天气状况多变的地区或北方地广人稀的平原地区，这样的气象数据不管是方便度、针对性还是准确性都是远远不够的，会给生活在这类地区的人们生活以及出行带来困扰。

技术实现要素：

为解决大型气象站在丘陵地带或山区等可用面积较小的地区无处建造以及气象数据针对性准确性的问题，本实用新型提供一种新型的气象监测系统，该气象检测系统不仅便携，且能够精确的测量并输出指定区域的温度、湿度、光照强度、PM2.5和PM10等人们日常生活中最关心的气象数据。具体技术方案如下：

一种微型气象监测系统，包括壳体，所述壳体上部的两侧顶板为不对称的坡型，顶板一的坡度较小，上面铺设太阳能电池板以便给系统供电，顶板二为斜度较大的梯形；所述壳体内侧设置隔板，所述隔板上安装电气原件；所述电气原件包括单片机、多组传感器、树莓派开发板；所述传感器通过数据I2C与单片机连接，将采集的数据输送至单片机；单片机通过串口连接到树莓派开发板；激光微粒传感器通过串口输出连接到树莓派开发板usb口；无线网卡通过usb口与树莓派相连接；所述壳体内设置两个纵向隔板及一个横向隔板；纵向隔板一的外侧放有单片机，内侧为拓展位，装有4g转wlan的网卡和有毒气体传感器；纵向隔板二内侧装有激光气体微粒传感器，外侧装有树莓派开发板；横向隔板在两个纵向隔板的一侧为电路板区，另一侧为走线区。

所述传感器包括温度传感器、环境湿度传感器、露点传感器、光照信息传感器；所述环境温度传感器、环境湿度传感器、露点传感器、光照信息传感器。

所述环境湿度传感器、露点传感器放在通风管的内的位置；雨量传感器设置在顶板面上，该顶板与水平面夹角为18-21度。

光照信息传感器位于顶板二面上。

本实用新型的优点是：本实用新型带来的有益效果是:将气象站做的微小、便携、廉价，同时让气象数据更将精确和有针对性，也让数据的采样点更加密集，数据更加可靠，不需要人力维护充电，节省了测量气象数据所需的人力物力。

附图说明

图1为本实用新型的外形结构示意图；

图2是本实用新型的电气部件连接示意图；

图3为本实用新型的流程处理示意图。

具体实施方式

如图所示，用0.8cm亚克力板制作装置的外壳1，具体结构是：所述壳体上部的两侧顶板为不对称的坡型，顶板一101的坡度较小，上面铺设太阳能电池板以便给系统供电，顶板二102为斜度较大的梯形；所述壳体内侧设置隔板，所述隔板上安装电气原件；所述电气原件包括单片机、多组传感器、树莓派开发板；所述传感器通过数据 I2C与单片机连接，将采集的数据输送至单片机；单片机通过串口连接到树莓派开发板；激光微粒传感器通过串口输出连接到树莓派开发板usb口；无线网卡通过usb口与树莓派相连接；所述壳体内设置两个纵向隔板及一个横向隔板；纵向隔板一的外侧放有单片机，内侧为拓展位，装有4g转wlan的网卡或有毒气体传感器；纵向隔板二内侧装有激光气体微粒传感器，外侧装有树莓派开发板；横向隔板在两个纵向隔板的一侧为电路板区，另一侧为走线区。

所述传感器包括温度传感器、环境湿度传感器、露点传感器、光照信息传感器；所述环境温度传感器、环境湿度传感器、露点传感器、光照信息传感器。

所述环境湿度传感器、露点传感器放在通风管的内的位置；雨量传感器设置在顶板面上，该顶板与水平面夹角为18-21度，此时雨水并不会在雨量传感器上积累而是因重力向下流，使雨量传感器更加准确。

光照信息传感器位于顶板二面上，因为可以根据太阳能板此时的工作电压得到此时fe面上的光照强度，系统可以采集到两个光照强度数据，通过软件算法可以得到光照角度和更准确的光照强度。

环境温度通过dht22传感器获得

环境湿度通过dht22传感器获得

露点通过dht22传感器获得

光照信息通过BH1750传感器获得

雨量信息通过车载的雨量传感器进行采集，其性能可靠价格合理，能达到较高的数据准确性的同时体积较小便于携带，电磁屏蔽性能出色，不对其他的传感器产生干扰。

对于PM2.5和PM10传感器，使用nova PM sensor激光粉尘检测器，激光粉尘检测器有着工业级的稳定性，大颗粒粉尘的摄入不会影响数据的精确性。

MSP432P401R作为信号采集单片机，MSP432P401R是一个理想的单片机，既提供了一个舒适的IDE编程环境，又可以同时输入数字信号和模拟信号，串口调节友好。同时MSP432P401R的功耗非常小，这对于一个太阳能驱动的系统来说是非常重要的。

在单片机(MSP432P401R)上使用模拟输入和数字输入得到当时的天气数据，并通过串口与树莓派开发板进行通信。因为为近距离传输，我们忽略了信号噪声的影响，没有使用任何的高层的协议而是采用了一种底层的协议来传输数据。

所有的电气部件均可采用市购产品。