基于多普勒效應(yīng)的雨量采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、降水是水文和氣象觀測(cè)的關(guān)鍵要素之一，降水的監(jiān)測(cè)及預(yù)測(cè)對(duì)于防汛抗旱和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要意義。雨量計(jì)是測(cè)量降水量的重要儀器，其測(cè)量的準(zhǔn)確度直接決定測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。傳統(tǒng)的虹吸式以及翻斗式雨量計(jì)采用人工或半人工的方式，大幅度降低數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、可靠性以及準(zhǔn)確性。本文主要介紹了一種基于多普勒效應(yīng)的新型雨量計(jì)，從硬件電路設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)兩方面對(duì)雨量采集系統(tǒng)進(jìn)行分析，并對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，具體工作如下:
　　(1)系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，分為主控系統(tǒng)的

2、電路原理仿真優(yōu)化和PCB版圖設(shè)計(jì)。硬件電路主要包括微波發(fā)射模塊、控制模塊、通信模塊、采集模塊以及電源模塊，電路設(shè)計(jì)原則是在滿足性能要求的基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。
　　(2)系統(tǒng)軟件框架的設(shè)計(jì)、功能模塊的實(shí)現(xiàn)以及程序算法的設(shè)計(jì)。在硬件平臺(tái)上移植μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)，提高軟件的可移植性和實(shí)時(shí)性，解決實(shí)際工程問題。接著將各個(gè)功能模塊進(jìn)行獨(dú)立化處理，如采集模塊、通信模塊等，并介紹每個(gè)功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法與設(shè)計(jì)方案。

3、　　(3)系統(tǒng)整體測(cè)試，分為硬件測(cè)試和軟件測(cè)試。硬件測(cè)試主要是測(cè)試電路設(shè)計(jì)的合理性，軟件測(cè)試主要是測(cè)試各功能模塊能否正常運(yùn)行。最后，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明系統(tǒng)整體性能基本達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。其中:雨量測(cè)量范圍可達(dá)0～4mm/min，測(cè)量誤差基本小于5％。
　　本課題研發(fā)的基于多普勒效應(yīng)的雨量計(jì)，相比于傳統(tǒng)的雨量計(jì)，具有體積小、攜帶方便、成本低、精度及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，避免了人工手動(dòng)操作帶來的不確定因素，同時(shí)也減輕了工作人員的工作強(qiáng)度