一种单总线结构的气象站的制作方法

一种单总线结构的气象站的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于气象类监测领域，尤其涉及一种单总线结构的气象站，包括防水盒、单片机模块、通讯模块、电池模块、短路保护模块、气象传感器模块，单片机模块、电池模块和短路保护模块在防水盒内，单片机模块、电池模块、短路保护模块、气象传感器模块之间电连接，单片机模块与通讯模块、气象传感器模块通过单总线连接，通讯模块可以放在防水盒内，也可以放在防水盒外面，每个传感器前均连接有一个单片机采集通讯模块，采用单总线结构的气象站，使得各个传感器之间通过单总线连接，达到任意组合，实现不同测量目的，电池寿命≥6万次测量，保证系统常年稳定工作，广泛应用在农业气象监测、输电线路气象监测、海洋气象监测等领域。
【专利说明】一种单总线结构的气象站
【技术领域】
[0001]本实用新型属于气象类监测领域，尤其涉及一种单总线结构的气象站。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，人们对气象要素值的需求也不尽相同，目前，传统的气象站的结构大多都属于集中式，结构封闭，数据采集器必须与具体的传感器匹配，系统的开放性不高，若需要扩充气象站观测功能，增加新的气象要素传感器时，不能直接进行升级，必须更换，为了保证集中式气象站观测数据的准确性，每次维修、增加或更换传感器都要对气象站重新校准进行标定，且必须整机进行，使得校准过程过于复杂，从而造成重复建设和资源浪费。
[0003]目前常用的微机与外设之间进行数据传输的串行总线主要有I2C总线、SPI总线和SCI总线，其中I2C总线以同步串行2线方式进行通信(一条时钟线，一条数据线)，SPI总线则以同步串行3线方式进行通信(一条时钟线，一条数据输入线，一条数据输出线)，而SCI总线是以异步方式进行通信(一条数据输入线，一条数据输出线)，这些总线至少需要两条或两条以上的信号线。常用的许多气象站测控装置往往单站化、布线施工麻烦、可扩展性不强，美国的达拉斯半导体公司(DALLAS SEMICONDUCTOR)推出了一项特有的单总线(1-Wire Bus)技术，该技术与上述总线不同，它采用单根信号线，既可传输时钟，又能传输数据，而且数据传输是双向的，因而这种单总线技术具有线路简单，硬件开销少，成本低廉，便于总线扩展和维护等优点。

【发明内容】

[0004]为了解决上述技术`问题，本实用新型提供一种可以根据用户的不同需求增减传感器的种类和数量、操作方便的单`总线结构的气象站，其特征在于:包括防水盒、单片机模块、通讯模块、电池模块、短路保护模块、气象传感器模块，所述单片机模块、所述电池模块和所述短路保护模块在所述防水盒内，所述单片机模块、所述电池模块、所述短路保护模块、所述气象传感器模块之间电连接，所述单片机模块与所述通讯模块、所述气象传感器模块通过单总线连接，所述电池模块为锂离子电池，所述短路保护模块的一端与所述电池模块相连，所述短路保护模块的另一端与所述气象传感器模块连接。
[0005]所述通讯模块可以放在所述防水盒内，也可以放在所述防水盒外面。
[0006]所述气象传感器模块包括大气压力传感器、风向传感器、风速传感器、雨量传感器、温度传感器、湿度传感器、日照强度传感器，每个传感器前均连接有一个单片机采集通讯模块。
[0007]所述大气压力传感器、所述风向传感器、所述风速传感器、所述雨量传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述日照强度传感器之间通过单总线连接，可以任意组合。
[0008]所述锂离子电池为长寿命电池，电池寿命≤6万次测量。
[0009]所述通讯模块为GPRS/CDM、433M/315M、蓝牙、Zigbee,232串口通讯方式中的一种或几种。
[0010]本实用新型的有益效果为:采用单总线结构的气象站监测装置，使得大气压力传感器、风向传感器、风速传感器、雨量传感器、温度传感器、湿度传感器、日照强度传感器之间通过单总线连接，可任意增减和组合，实现不同的测量目的，使用维护方便；设置长寿命锂离子电池和短路保护模块，电池寿命> 6万次测量，从而保证系统常年稳定工作，可以广泛应用在农业气象监测、输电线路气象监测、海洋气象监测等领域。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为本实用新型的气象传感器模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图1、2对本实用新型做进一步描述:
[0014]图中:1-防水盒，2-单片机模块，3-通讯模块，4-电池模块，5 -短路保护模块，6-气象传感器模块，7-大气压力传感器，8-风向传感器，9-风速传感器，10-雨量传感器，11-温度传感器，12-湿度传感器，13-日照强度传感器，14-单片机采集通讯模块，15-单总线。
[0015]实施例:
[0016]本实用新型包括防水盒1、单片机模块2、通讯模块3、电池模块4、短路保护模块
5、气象传感器模块6，单片机模块2、通讯模块3、电池模块4和短路保护模块5在防水盒I内，单片机模块2、电池模块4、短路保护模块5、气象传感器模块6之间电连接，单片机模块2与通讯模块3、气象传感器模块6通过单总线连接，电池模块4为锂离子电池，短路保护模块5的一端与电池模块4相连，短路保护模块5的另一端与气象传感器模块6连接，气象传感器模块6包括大气压力传感器7、风向传感器8、风速传感器9、雨量传感器10、温度传感器11、湿度传感器12、日照强度传感器13，每个传感器前均连接有一个单片机采集通讯模块14，大气压力传感器7、风向传感器8、风速传感器9、雨量传感器10、温度传感器11、湿度传感器12、日照强度传感器13之间通过单总线15连接，可以根据用户的需求任意组合，锂离子电池为长寿命电池，电池寿命> 6万次测量，可以保证系统常年稳定工作，通讯模块3为GPRS/CDM通讯方式。
[0017]单片机模块2按照顺序单独与每个传感器的单片机采集通讯模块14通讯，每个单片机采集通讯模块14都有特定的地址编号，单片机采集通讯模块14采集其所对应的传感器的信号，经过计算转换后，通过单总线15传给防水盒I中的单片机模块2，单片机模块2根据单总线上传感器的增加或减少，形成一个新的传感器名单，获取检测数据。
[0018]短路保护模块5利用电压检测电路适时测量电池电压，当发现电压快速下降时，通过电子开关切断电池与用电电路的通路。
[0019]以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种单总线结构的气象站，其特征在于:包括防水盒、单片机模块、通讯模块、电池模块、短路保护模块、气象传感器模块，所述单片机模块、所述电池模块和所述短路保护模块在所述防水盒内，所述单片机模块、所述电池模块、所述短路保护模块、所述气象传感器模块之间电连接，所述单片机模块与所述通讯模块、所述气象传感器模块通过单总线连接，所述电池模块为锂离子电池，所述短路保护模块的一端与所述电池模块相连，所述短路保护模块的另一端与所述气象传感器模块连接。
2.如权利要求1所述的一种单总线结构的气象站，其特征在于:所述通讯模块可以放在所述防水盒内，也可以放在所述防水盒外面。
3.如权利要求1所述的一种单总线结构的气象站，其特征在于:所述气象传感器模块包括大气压力传感器、风向传感器、风速传感器、雨量传感器、温度传感器、湿度传感器、日照强度传感器，每个传感器前均连接有一个单片机采集通讯模块。
4.如权利要求3所述的一种单总线结构的气象站，其特征在于:所述大气压力传感器、所述风向传感器、所述风速传感器、所述雨量传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述日照强度传感器之间通过单总线连接，可以任意组合。
5.如权利要求1所述的一种单总线结构的气象站，其特征在于:所述锂离子电池为长寿命电池，电池寿命> 6万次测量。
6.如权利要求1所述的一种单总线结构的气象站，其特征在于:所述通讯模块为GPRS/CDM、433M/315M、蓝牙、Zigbee、232串口通讯方式中的一种或几种。
【文档编号】G01W1/02GK203630377SQ201320729141
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】屈燕林 申请人:天津孚感科技有限公司