专利名称：一种新型民用船舶数字气象仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气象监测技术领域，特别是一种用于民用船舶的数字气象仪。
背景技术：
传统的民用船舶数字气象仪一般采用单片机开发，单片机的资源有限，比如I/O口、内存和主频等。造成了很多大型的系统用单片机实现起来就非常的复杂，并且稳定性差，难以维护。传统民用船舶数字气象仪，存在如下缺点:1.接口数量少，仅能够实现有限数量传感器的监测，不能够全面反应气象状况。2.不支持可视化的图形界面。仅能够实现简单的表格。3.运算速度慢，主频也不过几十兆。对于复杂数据的处理就捉襟见肘了。4.不支持数据库操作。有的时候需要对历史的数据查询，有的记录有上万条，如果靠编程实现数据库的功能将会消耗掉大量的存储空间与CPU处理时间，而且很容易造成系统的崩溃。5.如果实现大容量存储，比如SD卡或者USB存储则要占用很大的硬件资源以及增加复杂的硬件电路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种民用船舶数字气象仪，解决了现有船舶气象仪不能够全面反应气象状况和船舶运行状况的技术问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现:一种新型民用船舶数字气象仪，所述气象仪包括中央处理单元，所述中央处理单元具有串行通信接口、AD转换接口、网卡接口、总线接口以及CAN接口，所述中央处理单元通过串行通信接口或AD转换接口与传感器相接，通过串行通信接口与北斗卫星收发装置、航行数据记录仪、GPS、电罗经、计程仪以及电子海图相接，通过网卡接口与局域网相接，通过总线接口与键盘、显示器相接，通过CAN接口与CAN设备相接。如上所述的民用船舶数字气象仪，所述传感器包括风速风向传感器、温湿度传感器、大气压力传感器、能见度传感器、雨量传感器、海水表层温度传感器、土壤温度传感器和叶绿素传感器。如上所述的民用船舶数字气象仪，所述串行通信接口设置有至少16个。如上所述的民用船舶数字气象仪，所述AD转换接口设置有16个。如上所述的民用船舶数字气象仪，所述气象仪设置有与中央处理器连接的存储设备。如上所述的民用船舶数字气象仪，所述存储设备为SD卡。如上所述的民用船舶数字气象仪，所述中央处理器设置有USB接口，中央处理器通过USB接口与存储设备相接。[0018]与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型中央处理单元具有超过16个以上的串行通信接口，以及16个AD接口，不仅可与多种类型的传感器相接进行气象监测，同时，具备与北斗卫星通讯的功能，同时，可以监测船舶运行状态；具备SD及USB接口，可实现数据的大量存储；具有两个CAN接口，可与CAN设备进行通讯。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
图1是本实用新型具体实施例的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述。一种新型民用船舶数字气象仪，包括中央处理单元，中央处理单元采用了基于ARM架构的德州仪器的AM1808，最高主频为456兆赫兹。中央处理单元具有串行通信接口、AD转换接口、网卡接口、总线接口以及CAN接口。其中，串行通信接口设置有至少16个，AD转换接口设置有16个。另外，气象仪还设置有与中央处理器连接的存储设备。存储设备可以为SD卡。或者中央处理器设置有USB接口，中央处理器通过USB接口与存储设备相接。其中，气象仪的中央处理单元通过串行通信接口或AD转换接口与传感器相接，传感器包括外设的风速风向传感器、温湿度传感器、大气压力传感器、能见度传感器、雨量传感器、海水表层温度传感器、土 壤温度传感器和叶绿素传感器。上述传感器将采集的风向风速、温湿度、大气压力、能见度、降雨量、海水表面温度、土壤温度、叶绿素等海洋水文数据通过串行通信接口(RS232、RS485、RS422)或者AD接口(0-5V或4_20mA模拟信号)传输至中央处理单元，中央处理单元对于AD接口模拟信息直接通过AD处理函数来对相应的模拟信号进行处理，如果是串口的信息则通过串口监听函数对每个串口传来的数据监听，当某个串口有数据来，通过提取数据中命令字，可以判断收集到的信息属于哪类信息，然后调用相应的函数模块进行数据的处理。中央处理单元通过串行通信接口(RS232)与北斗卫星收发装置相接，通过串行通信接口(RS485)与航行数据记录仪VDR相接，通过串行通信接口(RS232)与GPS相接、通过串行通信接口(RS422)与电罗经、计程仪以及电子海图相接，通过网卡接口与局域网相接，通过总线接口与键盘、显示器相接，通过CAN接口与CAN设备相接。中央处理单元每隔一分钟将采集到的信息，其中包括各种传感器所采集到的环境数据、计程仪、电罗经、GPS或者北斗卫星的信号打包后，存入到外部存储器(SD卡或者USB)中，并且每隔2分钟将所有的相关数据存入sqlite数据库。中央处理单元每隔I秒钟刷新液晶屏幕，液晶通过动态指针的状态来模拟每一个传感器的当前数据。中央处理单元每隔10秒钟通过RS485接口传给船上的VDR设备。同时每隔10秒钟将相关重要数据传给电子海图。同时也可将数据通过网络接口(RJ45)与局域网相连。也具备CAN总线接口，可与相关的CAN设备进行连接。由于接口都采用了电磁隔离，故电源模块由两块AC-DC模块组成，其中一块用于中央处理单元模块(+12V)的供电，另一块用于传感器供电(+12V或者+5V)。[0027]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技 术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种新型民用船舶数字气象仪，其特征在于:所述气象仪包括中央处理单元，所述中央处理单元具有串行通信接口、AD转换接口、网卡接口、总线接口以及CAN接口，所述中央处理单元通过串行通信接口或AD转换接口与传感器相接，通过串行通信接口与北斗卫星收发装置、航行数据记录仪、GPS、电罗经、计程仪以及电子海图相接，通过网卡接口与局域网相接，通过总线接口与键盘、显示器相接，通过CAN接口与CAN设备相接。
2.根据权利要求1所述的新型民用船舶数字气象仪，其特征在于:所述传感器包括风速风向传感器、温湿度传感器、大气压力传感器、能见度传感器、雨量传感器、海水表层温度传感器、土壤温度传感器和叶绿素传感器。
3.根据权利要求1所述的新型民用船舶数字气象仪，其特征在于:所述串行通信接口设置有至少16个。
4.根据权利要求1所述的新型民用船舶数字气象仪，其特征在于:所述AD转换接口设置有16个。
5.根据权利要求1所述的新型民用船舶数字气象仪，其特征在于:所述气象仪设置有与中央处理器连接的存储设备。
6.根据权利要求5所述的新型民用船舶数字气象仪，其特征在于:所述存储设备为SD卡。
7.根据权利要求5所述的新型民用船舶数字气象仪，其特征在于:所述中央处理器设置有USB接口，中 央处理器通过USB接口与存储设备相接。
专利摘要本实用新型公开了一种新型民用船舶数字气象仪，所述气象仪包括中央处理单元，所述中央处理单元具有串行通信接口、AD转换接口、网卡接口、总线接口以及CAN接口，所述中央处理单元通过串行通信接口或AD转换接口与传感器相接，通过串行通信接口与北斗卫星收发装置、航行数据记录仪、GPS、电罗经、计程仪以及电子海图相接，通过网卡接口与局域网相接，通过总线接口与键盘、显示器相接，通过CAN接口与CAN设备相接。本实用新型中央处理单元不仅可与多种类型的传感器相接进行气象监测，同时，具备与北斗卫星通讯的功能，还可以监测船舶的运行状态；具备SD及USB接口，可实现数据的大量存储；具有两个CAN接口，可与CAN设备进行通讯。
文档编号G01W1/02GK203133297SQ201320087108
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者姜人好, 胡军峰, 石彦平, 贺江, 尤泽萌 申请人:山东省科学院海洋仪器仪表研究所