自动气象站数据采集器的设计*

刘春辉，张颖超，许超

(南京信息工程大学信息与控制学院，江苏南京210044)

尽管我国自动气象站数目已达到3万多个，但在很多无人区仍很少有气象站。随着气象业务需求的提高，气象站的密度也要不断提高，特别是对于偏远地区和恶劣环境下，气象站的长时间工作就是一个亟需解决的问题[1]。

自动气象站的核心是数据采集器，数据采集器包括数据采集、数据运算、数据质量控制以及数据传输。国内在低功耗方面的研究工作主要集中在数据传输和低功耗芯片的选择上[2]。本文从业务需要角度出发，设计出一款低功耗的自动气象站数据采集器。该采集器中将数据处理和数据采集任务分离，由两个CPU分别完成数据采集和数据处理任务。利用MSP430F5438作为气象要素采集芯片(分采集器)，AT91RM9200作为数据处理芯片(主采集器)。在进行基本气象要素采集时，主采集器进入低功耗睡眠模式，根据气象要素采集规范，在每分钟内，分采集器将采集到的数据保存在存储器中，此时，主采集器退出低功耗睡眠模式，读取分采集存储器中的气象数据。在系统的每分钟内，绝大部分时间主采集器处于深度休眠状态，从而达到降低装置平均功耗的目的。

该款低功耗自动气象站的数据采集器可应用于偏远地区自动气象站，具有较好的市场前景。

1 系统总体设计

自动气象站数据采集器主要由AT91RM9200主采集器模块、基本气象要素的数据采集模块以及软件部分组成，实现数据采集、处理、存储和传输的功能[3]。……