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3.2 单片机最小系统设计 6
3.2.1 显示电路设计 7
3.2.2 电源电路设计 8
3.2.3 晶振电路 8
3.2.3 复位电路 9
3.3 传感器 9
3.3.1 雨量传感器的选择 10
3.3.2 风速传感器的选择 10
3.4 传感器的安装和文护 12
3.4 A/D转换器 13
4系统软件设计 16
4.1 软件总体设计 16
4.2 流程图 17
5系统仿真 18
6调试结果 19
总结 21
致 谢 22
参考文献 23
附 录 24
1、绪论
1.1课题的目的和意义
随着信息化的普及，铁路的监控设备方面的技术也已经越发成熟，气象监控系统在铁路上起着非常重要的作用，通过各种不同的操作方式来提高数据的可靠性，实时性和精确度，使得气象信息能够准确快速的传递到信息中心，从而提高调度能力。
铁路沿线设置了风速、温湿度监测点，以实时监测铁路沿线的风速、温湿度信息。灾难预防的数据处理设备和监控数据处理设备进行了分析处理，当风速，沿线风速、温度和湿度处于监测下，之后再把信息通过网络发送给铁路终端，终端发出控制，从而实行对列车在恶劣气候环境下的安全保障。
1.2国内外研究现状与水平
1.3发展趋势
2铁路沿线风速、雨量采集方法的总体设计
高速铁路防灾预警系统采用模块化设计, 实现监测信息的分布获取、集中管理、综合运用, 全面掌握灾害动态, 提供及时准确的灾害报警和预警功能, 防止或减轻因灾害引发的损失,避免引发次生灾害, 是现代化铁路运输系统中不可缺少的重要技术保障。系统主要由气象监测分站、气象数据服务器、列车调度中心、列车气象信息台以及用于数据传输的Internet和无线网络设备组成。
2.1 系统的要求及技术指标
铁路气象监测系统设计要求和技术指标如下：
(1)系统应具有防雷电和较强的抗干扰能力，与其他系统的接口设备故障时，不得影响其他系统的正常运行。
(2)系统能够适应铁路现场复杂的地理环境，采集节点广泛，能适应不同段的气象变化，系统具有很好的扩展性以及适应性。
(3)能够对高速铁路信息自动采集，包括风速、风向、温湿度、温度、气压等，采集的数据参数要求如下：
①风速：0-60米／秒；分辨率：0．5米／秒；精确度：士5米／秒；
②气温：-40-60摄氏度；分辨率：0．1摄氏度；精确度：士0．5摄氏度；
③温湿度：0～999．9mm；准确度：20mm／h以下，≤O．5mm；20mm／h以上，≤3％
(4)可以在无人的情况下进行自我运转，并且拥有一定的相关功能。
(5)设备采集的数据能够通过以太网发送到数据处理服务终端，系统设备应具备10／100Bsae—T通信接口。
(6)设置一定的气象告警范围，当气象信息测量值超过设定范围时，给出告警信息
2.2 系统的总体设计
该系统设计的是一个铁路上对气候进行防灾的一个监控系统，所以我们设计的系统包括了：单片机、A/D转换器、数据采集和传输以及显示屏，如图2.1
图2.1为本系统的硬件结构图。首先利用风速雨量传感器采集数据，再通过A/D传感器转化把电信号转换为数字量后，再由单片机进行处理，最后把数字量显示在LED显示屏上。