多路温湿度传感器采集及显示系统设计.pdf

第37卷第2期
电子器件
14年4月
Chinese Joumal of Electron Devices
Apr.2014
Design of Multi-channel Temperature and Humidity
Sensors Acquisition and Display System/
YANG Long, LU Qingquan
(School of Eectronic and Information Engen angi ty of fm on Sci and echnolog, Naning 210044, Chi
Abstract: According to the measurement ocassion of Ground Stations multi-point observations and meteorological
observation aircraft airbore owed, a temperature and humidity acquisition circuit based on platinum resistance and
HIH-5030 is proposed In this system, Embedded software which has real-time waveform display software based on
QTE can firstly be taken to collect multiple data by FPGA, and then, Sqlite3 datebase is used to storage
temperature and humidity data. Humidity error of this new system is less than 1% and temperature error is less than
0.2 C compared with optical chilled mirror dew point sensor. Moreover, this sensor circuit can get fast response
speed, as well as accurate and stable real-time waveform interface, so that it can be used in the measurement
ocassion of Ground Stations multi-point observations and airborne towed
Key words humidity sensor; temperature sensor; FPGA; ARM-LNUX; Qt/Embedded
CEACC:7230;7320
doi:10.3969/j.iss.1005-9490.2014.02.028
多路温湿度传感器采集及显示系统设计
杨龙,刘清惓
(南京信息工程大学电子与信息工程学院,信号与信息处理系,南京210044)
摘要:针对地面气象站多点观测以及气象探测飞机机载拖拽式测量场合,提出一种基于铂电阻和HH-5031的温、湿度采
集电路,通过FPGA实现多路数据汇总至嵌入式显示终端,终端拥有基于QルE的实时波形显示软件,并使用 Sqlite3数据库存
储温、湿度数据。经过与光学冷镜式露点传感器的对比测试,验证了其湿度误差小于1%,温度误差远小于0.2℃,且传感器
电路响应速度快,实时波形显示界面准确、稳定,可用于地面气象站多点观测和机载拖拽式的测量场合。
关键词:湿度传感器;温度传感器; FPCA;ARM-INUX;Q/ Embedded
中图分类号:TP212.9
文献标识码:A
文章编号:1005-9490(2014)02-0297-05
在气象探测领域,获取温度和湿度数据对于气象端, ARMI11处理器终端运行嵌入式 Linux系统,通过
灾害预警、精确数值预报、人工影响天气和气候变化运行Q/E程序来实现实时数据波形的显示,便于及
监测都是极其重要的。在某些应用场合,测量现场需时观测温、湿度的变化趋势,该系统中安装有 Sqlite3
要査看温、湿度数据走势并存储下来,这些场合需要数据库,用于存储接收到的传感器数据。
使用便携式的显示终端。在地面气象站的多点观测,
以及在气象探测飞机机载拖拽式测量中,使用PC观
系统的总体构成
冽和存储实时数据,仪器体积、重量和功耗都难以满
整个系统主要由3部分组成:多路温湿度采集
足不断提高的需求。本文提出了一种基于HIH-5031前端、多路传输汇总电路和便携式显示终端。温湿
混度传感器和铂电阻温度传感器的前端采集方案,通度采集前端基于STM32微处理器,采用模数转换器
过FPGA汇总多路前端传来的温度和湿度数据,经采集HIH-5031湿度传感器和铂电阻温度传感器的
FPGA处理后发送至基于ARM11处理器的显示终电压值,转换成对应温度和湿度,通过RS232协议
项目来源:国家公益性行业(气象)科研专项重点项目(GYHY20090037,GYHY201106048);国家自然科学基金项目(41075026,
412475042);江苏高校优势学科建设工程项目;江苏省科技支撑计划重点项目(BF2011060)
收稿日期:2014-01~09修改日期:2014-02-20