自动测风仪在民航机场的应用

　　一、前言

　　自动测风仪是测量风向、风速的专用仪器，该仪器能自动定时采集、存贮、计算风的有关数据。例如，风向和风速的瞬时值、平均值、最大值以及出现的相应时间。各种数据可以通过有线方式传递到有关部门，在用户的终端上显示，也可用无线通信方式进行长距离传递信息，为决策部门迅速，正确提供有关风的资料。

　　二、自动测风仪的工作原理

　　自动测风仪是以单片薇处理机为基础设计的新型实时控制智能仪器。由于采用8031单片机，增强了该仪器的性能，从而使仪器的结构简化，省略了大量数字电路，减少因干扰信号引起的误差，其框图如图1所示。

　　(一)风的传感器

　　风向、风速的传感器均采用无触点方式，即光电转换方式，这样可保证因机械摩损而造成的误差，风向传感器采用对称平衡的碳纤风向标与七位格雷码。

　　风速感应器为碳纤材料制成的三个风杯，风杯旋转的频率与风速成正比，因此，输出的光脉冲与风速的关系为:

　　其中7为风速，f为风杯转动频率。

　　(二)主机控制原理

　　自动测风仪的主机由8031单片机，6264RAM有君器、呵编程计数器等组成。风向信号D。一D。通过电阻R。一R，。输入到多路输出器，然后与8031的数据总线相连，其中R。一R。是负载电阻，凡一Rl:起分压作用，当风向标转动时，七路信号一起送到多路输出器，采样是定时的，时间间隔为2。，当数据采集时间到了，8031发出读的信号，片选信号选中多路输出器，取得七位格雷码信号后，转换成二进制码送入RAM中存贮。

　　风速的感应器是风杯，它在转动时，输出一串脉冲信号，通过反相器送到8253计数器。8253计数器是可编程定时/计数器，当风速的脉冲信号送到计数器，8253自动计数。其与8031的接口D。一D:的连线为双向三态数据总线，RD、WR为数据读、写控制线，低电平有效。A。、Al是地址选择线八范~是片选线，由CS、A。，Al构成16位地址码，如图2所示。

　　(三)主机与外设的通信

　　通信是自动测风仪中很重要的一环。这关系到指挥部门及时掌握风的状况，迅速作出决策，保障民航飞机的飞行安全。

　　8031单片机有一个输入输出串行口，通过电平转换器1483、1489，成为标准RS一23C接口，自动测风仪的主机根据需要，又扩展一个串行接日，用于远程通信。根据民航机场的特点，该仪器安装在靠近飞机跑道、但远离观测的部门，为了保证通信正确率，需接一‘君对调制解调器，如图3所示。

　　这次扩展的远程通信采用8251可编程串行通信接口，能够以同步或异步串行通信方式工作，由于82以具有独立的接收器和发送器，因此，能以全双工的方式进行通信，而且能提供一些基本控制信号，可以容易地与调制解调器连接。82肚的读写控制逻辑信号与‘8031随控制总线的控制信号相连，对数据在内部总线上的传送方向进行控制。在异步通信方式中，当收到起始位之后，便接收数据位、奇偶位和停止位，接着将数据传送到接收缓冲器，这是通过RXD引线进行的。当发送数据时，8031送入8251的数据从TXD引线以串行形式发送。8251提供主要控制信号有RD、To、D互豆、工元盈、;丽屯、巨葩。自动测风仪的数据传送速率为120外i七/