数据采集器硬件电路为风向风速监测仪的核心,设计采用目前成熟,可靠的技术。数据采集器硬件由控制器(CPU)电路单元、风向风速接口电路单元、电源转换单元、数据存储单元、RS-232通信单元组成。
控制器(CPU)电路单元：控制器单元电路是数据采集器的控制中心,控制各部分完成数据采集、计算、存储、通信等功能。CPU采用PHILIPS公司8位中央处理器P89C58。P89C58是以80C51为核心,具有32k字节FLASH,128字节RAM、布尔处理器、全静态操作、宽温度范围、双数据指针、3个保密位、4个中断优先级、6个中断源、4个8位I/O口、全双工增强型UART等特点。适合本项目应用。P89C58P0口既是地址口,又是数据口。通过扩展一块74HC373来实现数据口和地址口的复用。P89C58的外围还需要加上晶振电路(12MHz)、地址片选电路(74HC138)、数据地址锁存器(74HC373)、看门狗电路(X5045)组成控制器电路单元。
风向风速接口电路单元：风向风速仪输出的特性为:风向为7位格雷码,风速为脉冲频率信号。接口电路为传感器提供5V DC电源。风速脉冲通过接口单元的RC滤波、施密特触发器整形后,送到计数器74HC393进行计数。风向7位格雷码电平信号通过接口电路的74HC245整形驱动后输入控制电路单元。CPU得到风向格雷码后经处理可以得到瞬时风向数据。
一、风向风速监测仪型号列表
型号
功能区别
TPJ-30
可监测和记录风向风速两个参数
TPJ-30-G
在TPJ-30的基础上增加了GDP定位功能
二、风向风速监测仪技术参数：
测定项目：风速，风向
记录容量：主机可存3万条，标配4G内存卡可无限存储
记录时间间隔：5分到99小时连续可调
经度：0~180°
纬度：0~90°
工作电源：3.7V锂电池供电
风速
量程范围：0～45m/s
精度：±(0.13-0.015)m/s
分辨率：0.1m/s
启动风速：≤0.55m/s
稳定性：＜0.2m/s/yr
风向
量程范围：0~359°
精度：±3°
分辨率：0.1°
三、风向风速监测仪功能特点：
手持机功能：
1、小巧美观便于携带，轻触式按键，大屏幕点阵式液晶显示，全中文菜单操作。
2、采集设置：在无人看守的情况下使用，可设置定时采集，也可手动采集。自动记录数据并存储。
3、交直流两用，内置锂电池供电：3.7v4Ah锂电池，具有充电保护、电压过低提示功能。也可长时间放置记录地点。
4、带GPS定位功能，可实时显示采集点经纬度并保存。（选配）
5、带语音播报功能，可对超限值进行语音报警设置，对超标的参数实时普通话语音播报，亦可直接播报出实时的环境参数值。
6、数据保存功能强大，设备内部Flash可存储最近3万条数据，标配4G内存卡可无限存储，亦可与Flash中数据同时存储。
7、既可在主机上查看数据，也可导入计算机进行查看。
8、意外断电后，已保存在主机里的数据不丢失。
9、探头具有一致性，主机可通过集线器接入不同类型的传感器，互不影响精度。
10、将传感器插入主机后便可手动搜索到多种不同类别的传感器（类似于U盘和电脑相联接能自 动感应）。
11、仪器具有32通道同时检测的扩展功能，可以实现多点同步检测，可按需要自行组合。
12、有线RS485通讯，传感器通讯电缆最远可以达到100米
13、低功耗设计，增加系统监控和保护措施，防止电源短路或外部干扰而损坏，避免系统死机。
四、风向风速监测仪上位机软件功能：
1、显示每种参数过程曲线趋势，最大值、最小值、平均值显示查看，放大、缩小功能。
2、具有设置超限区域着色功能，显示更直观，为客户带来更多便捷。
3、可将存储记录的数据以EXCEL格式备份保存，方便以后调用。
4、每种参数的报表、曲线图均可选择时段查询查看，并可通过计算机打印。
5、曲线坐标均可自行设置和移动，分析历史走向更清晰、时间把握更明朗。
五、 风向风速监测仪注意事项
①本仪器为一较精密的仪器，严防碰撞振动，不可在含尘量过多或有腐蚀性的场所使用。
②仪器内装有4节电池，分为两组一组是三节串联的，一组是单节的。在调整“满度调节”旋纽时，如果电表不能达到满刻度，说明单节电池已耗竭；在调整“粗调”、“细调”旋纽时，如果电表电表指针不能回到零点，说明三节电池已耗竭；更换电池时将仪器底部的小门打开，按正确的方向接上。
③仪器维修后，必须重新校正。
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