專利名稱：一種基于單片機的雨量記錄儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種雨量記錄儀，尤其涉及ー種基于單片機的雨量記錄儀。
背景技術：
雨量計作為氣象觀測手段之一，早已被廣泛應用在水文、水土保持環境保護、農業等方面。經過長期的改進和完善，新型雨量計不斷出現，例如，SLl型翻斗式遙測雨量計，其結構圖如圖I和圖2所示，包括進水桶I、翻斗2、出水管3、翻斗支架5等，在翻斗2上配置有兩塊衡磁鐵4，但它們大多仍然采用傳統的記錄方式，需要每天定時人工更換雨量記錄紙。這種方式對需要加密觀測雨量網的外場實驗工作很不適應。因此，為了使雨量記錄準確可靠，不受人為因素的影響，需要有一種能夠完全自動記錄雨量的高精度儀器來完成野外的雨量自動記錄。用單片機技術制作的雨量記錄儀，不僅時間精度高，記錄數據可靠，而 且記錄時間長，不受環境和人為因素的影響。
發明內容本實用新型的目的在于，提供一種基于單片機的雨量記錄儀，以提高雨量記錄儀測量精度。為了實現上述任務，本實用新型采用以下技術解決方案予以實現一種基于單片機的雨量記錄儀，包括翻斗式遙測雨量計，其特征在于，在翻斗式遙測雨量計的支架上設置有傳感器，傳感器通過加法計數器與單片機相連接，在單片機上還連接有存儲器。本實用新型的其他特點是所述單片機為PIC58BS單片機。所述存儲器為EEPROM存儲器。所述傳感器為HK12PCT7威格勒傳感器。本實用新型的基于單片機的雨量記錄儀，在數據記錄方式上采用了單片機技術的可擦除存儲器，因此具有能實時記錄降水，降水量測量精度高，人為因素少，野外觀測免維護等優點。其使用方便，記錄數據可靠時間準確，無須人工維護，最大限度地消除了人為因素的影響。在氣象、水文、海洋、農業等領域的野外觀測實驗中有著很廣泛的應用潛力。
圖I為已知的翻斗式遙測雨量計的結構示意圖；圖2為傳感器在翻斗式遙測雨量計的支架安裝示意以及傳感器、和單片機構成的結構圖；圖3為本實用新型的系統流程圖.
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進ー步的詳細說明。
具體實施方式
參見圖2，本實施例是在原SLl型翻斗式遙測雨量計上進行改進，在翻斗式遙測雨量計的支架5上設置有傳感器6，傳感器6通過加法計數器7與單片機8相連接，在單片機8上還連接有存儲器9。在本實施例中，單片機8選擇PIC58BS單片機，存儲器9選擇EEPROM存儲器，傳感器6選擇HK12PCT7威格勒傳感器。當HK12PCT7威格勒傳感器接收到雨量計上的翻斗2翻轉時所產生的脈沖信號(以每分鐘最多12次計算)后，將其脈沖測量信號(對應O. 5_降雨量)放大、整形后輸出高電平，送到由CD4520(IC3)所組成的ニ進制加法計數器中，把傳感器送來的脈沖信號進行相加運算輸出4位ニ進制狀態碼，再到PIC58BS單片機8作為輸入端的IO通道(P4，P5， P6，P7)，PIC58BS單片機8每分鐘讀取一次。當該狀態發生變化吋，PIC58BS單片機8則通過IO通道(PO，Pl)輸出，將數據寫入EEPROM數據存儲器9。這樣，每分鐘翻斗2翻轉的次數和所對應的時間就自動記錄在EEPROM數據存儲9中。這些數據反映了降水率的變化，其累計結果就是相應時間所對應的降水量。倘若沒有發生變化，則表明無降水，等待下一分鐘的讀取。將HK12PCT7威格勒傳感器6固定在翻斗2側面的支架5上適當高度，與翻斗2相距2mm為宜。HK12PCT7威格勒傳感器6對翻斗2的上下翻轉動作均做計數。雨量筒的原來記錄部分不做改動。將單片機8、加法計數器7、存儲器9和電源裝在ー個塑料盒中，固定在筒中適當位置。反復調試翻斗2的平衡，調整HK12PCT7威格勒傳感器6與翻斗2之間的間隙，觀察其能夠可靠接收磁場信號即可。PIC58BS單片機加電后，整機開始工作。一旦下雨，雨量達到雨量計翻斗動作的狀態，就開始記錄。本實用新型的工作流程參見圖3，當PIC58BS單片機與通訊ロ連接時，調試BASIC源程序到IC2程序存儲器，并設置月、日、時、分和定時時間(即進行初始化)。(I)當⑶4520加法器輸出狀態沒有發生變化時，則經延時60s后，再對⑶4520的輸出狀態進行讀取，若一直沒有變化，就每間隔60s重復讀取。(2)當⑶4520輸出狀態一旦發生變化時，PIC58BS單片機就立即將此時的狀態記錄在EEPROM數據存儲器中。每完成一次數據存入后，也同樣每間隔60s，周而復始地寫入數據。當讀取記錄數據時，利用PIC58BS單片機上的IO通道(P2，P3)經RS-232與串行通訊ロ相連，運行讀程序，可將記錄在EEPROM數據存儲器中的數據讀入到PC機中進行處理。由于本實用新型的基于單片機的雨量記錄儀，記錄時間的精度要比傳統雨量計高，從而提高了測量降水率(単位時間內的降雨量)的精度。因為原記錄紙的雨量刻度為O. 5毫米小格，時間刻度為30分格，而本實施例的最小時間單位可以任意設定，例如可設為分鐘，所以，時間精度得到了大大提高。
權利要求1.一種基于單片機的雨量記錄儀，包括翻斗式遙測雨量計，其特征在于，在翻斗式遙測雨量計的支架(5)上設置有傳感器(6)，傳感器(6)通過加法計數器(7)與單片機⑶相連接，在單片機上還連接有存儲器(9)。
2.如權利要求I所述的基于單片機的雨量記錄儀，其特征在于，所述單片機(8)為PIC58BS單片機。
3.如權利要求I所述的基于單片機的雨量記錄儀，其特征在于，所述存儲器(9)為EEPROM存儲器。
4.如權利要求I所述的基于單片機的雨量記錄儀，其特征在于，所述傳感器(6)為HK12PCT7威格勒傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種基于單片機的雨量記錄儀，包括翻斗式遙測雨量計，在翻斗式遙測雨量計的支架上設置有傳感器，傳感器通過加法計數器與單片機相連接，在單片機上還連接有存儲器。具有能實時記錄降水，降水量測量精度高，人為因素少，野外觀測免維護等優點。其使用方便，記錄數據可靠時間準確，無須人工維護，最大限度地消除了人為因素的影響。在氣象、水文、海洋、農業等領域的野外觀測實驗中有著很廣泛的應用潛力。
文檔編號G01W1/14GK202433537SQ201120515328
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月12日 優先權日2011年12月12日
發明者任德錕, 任超偉, 孫純, 宋殿明, 徐云杰, 王棟 申請人:長安大學