气温自动记录仪设计与制作

    如果想自制气温自动记录仪或微型气象站(automatic　weather　station)第一步要做的工作是将温度的变化(气象要素值),通过各传感器的感应元件输出的电量产生变化记录下来, 各种变化量被MCU中 CPU 实时控制的数据采集器所采集,有些必须经过线性化和定量化处理,实现工程量到要素量的转换, 以后设计中会用到如何对数据进行筛选, 得出各个气象要素值, 并按一定的格式存储在采集器中。这里做的产品中,加上一个电池供电可以放入一个乒乓球大小容器中,如果一天测量六点, 可以将全年温度变化 全 部 放 入 I2C(Inter-IntegratedCircuit)存储器中(AT24C16B),在制作温度自动记录仪中进行测试了八天温度自动记录装置,每半个小时测量一次,测温范围可以在-55～+127℃自动记录,八天后可以读出, 可以自动记录一年温度数据。软件操作简单,性能可靠,记录时间间隔可根据需要从2s至24h任意调节。显然可以用于其它温度记录场合。你如想自制一个微型气象站则采集器的电源能保证采集器至少七天正常工作, 数据存储器至少能存储三天的每分钟气压、气温、相对湿度、1 分钟平均风向和风速、降水量和下表列各项目的每小时正点观测数据,能在计算机中形成规定的数据文件。这些气象要素都将存入规定格式的定时数据文件中。自动气象站主要功能有自动采集气压、温度、湿度、风向、风速、雨量、蒸发量、日照、辐射、地温等全部或部分气象要素 。温 度 读 出 器 电 路 可 以 再 加 一 个74LS164集成块和共阴(LED)显示块下面介绍制作过程:

    气温自动记录仪其电路主要用到二块51系列单片机(AT89C2051)电路组成,一块记录温度,一块提供时间,适当选择程序可以只保留一块89C2051电路,温度传感器选择DS18B20在距离比较远的温度测量系统中,需要解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题,才能够达到较高的测量精度。一般监控现场的电磁环境都非常恶劣,各种干扰信号较强,模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差,影响测量精度。因此,在温度测量系统中,采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案,数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点,在实际应用中取得了良好的测温效果。传感器与主电路的距离可达15m以上。DS18B20引脚定义:(1)DQ为数字信号输入/输出端;(2)GND为电源地;(3)VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。初步做成一个80天每小时一次自动温度记录电路图、PCB图、实物仿真图如图1、2(使用Proteus仿真软件绘制):