基于PTR2000的无线气象信息采集系统设计
3.2 湿度测量程序设计[2]
本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/279230.htm湿度测量电路输出的方波信号输入ATmega16的计数器T0，定时器T1进行计时。定时时间到，产生中断，根据计数器的数值和定时时间计算出频率值。
本电路典型的湿度-频率关系如表1所示。利用Matlab中的polyfit()命令线性拟合出相对湿度与频率的关系式，如式(4)所示。把ATmega16测算出的频率(Frequency)代入式(4)就可计算出相对湿度RH。
RH=-0.0767*Frequency+565.0967 (4)
3.3 气压测量程序设计
MPX4105输出的模拟电压经ATmega16的片内ADC转换成相应数字量，再根据电压和气压转换关系即可计算出要测的气压值。
气压测量程序adc(void)如下所示。
adc(void)//单次AD转换 10位精度
unsigned char adcl，adch;
float adc=0;
ADMUX|=0X07;//参考电压AVCC转换结果右对齐输入端ADC7
ADCSRA|=((1<
ADCSRA|=1<
while(~(0XEF|ADCSRA));//等待转换完成
adcl=ADCL;adch=ADCH;//读取转换值
adc=5000/1024*(adch*256+adcl);//10位精度参考电压5000mV
return adc;
}
3.4 无线数据传输程序设计
ATmega16串行通信初始化程序void uart_init(unsigned int baud)如下所示。
void uart_init(unsigned int baud)//串行通信初始化
{
UCSRB=0x00; //UART收发允许中断允许
UCSRA=0x02;//收发完成，错误状态寄存器清零
//设为双倍速减小波特率设置误差
UCSRC=(1<
//寄存器选择UCSRC，
//异步模式，禁止校验，
//1位停止位，8位数据位
baud=mclk/8/baud-1;
UBRRL=baud%256;
UBRRH=baud/256;//设置波特率
UCSRB=(1<
SREG=BIT(7);//全局中断开放
DDRD|=0X02;//配置TX为输出
}
4 结束语
经测试，系统可以实现-55℃~125℃范围的温度测量，温度测量分辨率为0.5℃，系统工作在-20℃~70℃温度范围内时不需采取保温措施;湿度测量范围为1% RH ~99%RH，平均灵敏度为0.34pF/%RH;气压测量范围为15kPa~105kPa，采集的气象信息可实时显示，也可通过无线传输给上位机进行显示、存储;太阳能供电系统能够为系统提供稳定可靠的能量。晴天时，蓄电池充电耗时约1.5天，蓄电池充满时能连续为采集系统提供约8天的电能。为提高太阳能充电效率，缩短充电时间，可以对太阳能电池板加装单轴步进逐日系统。为提高单日充电时间，降低太阳能供电系统成本，可以选用薄膜太阳能电池板。通过软件设置，本系统可以与上位机构成含两站点的气象信息采集系统，完成气象信息的采集、存储和处理。
参考文献：
[1] Atmel Corporation.ATmega16-16LData Sheet. 2004
[2] Relative Humidity Sensor HS 1100/HS 1101. HPC001 Rev. 7 June 2002
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[8]PTR2000datasheet[R/OL].http://pdf.eepw.com.cn/p20091021/a10ff60edd0064674ded45024b6d7840 .pdf
[9] 李俄收，王 远，吴文民.铅酸蓄电池充电技术的研究[J]. 2010(5): 253-257
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