专利名称：一种基于单片机的雨量记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种雨量记录仪，尤其涉及ー种基于单片机的雨量记录仪。
背景技术：
雨量计作为气象观测手段之一，早已被广泛应用在水文、水土保持环境保护、农业等方面。经过长期的改进和完善，新型雨量计不断出现，例如，SLl型翻斗式遥测雨量计，其结构图如图I和图2所示，包括进水桶I、翻斗2、出水管3、翻斗支架5等，在翻斗2上配置有两块衡磁铁4，但它们大多仍然采用传统的记录方式，需要每天定时人工更换雨量记录纸。这种方式对需要加密观测雨量网的外场实验工作很不适应。因此，为了使雨量记录准确可靠，不受人为因素的影响，需要有一种能够完全自动记录雨量的高精度仪器来完成野外的雨量自动记录。用单片机技术制作的雨量记录仪，不仅时间精度高，记录数据可靠，而 且记录时间长，不受环境和人为因素的影响。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种基于单片机的雨量记录仪，以提高雨量记录仪測量精度。为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术解决方案予以实现一种基于单片机的雨量记录仪，包括翻斗式遥测雨量计，其特征在于，在翻斗式遥测雨量计的支架上设置有传感器，传感器通过加法计数器与单片机相连接，在单片机上还连接有存储器。本实用新型的其他特点是所述单片机为PIC58BS单片机。所述存储器为EEPROM存储器。所述传感器为HK12PCT7威格勒传感器。本实用新型的基于单片机的雨量记录仪，在数据记录方式上采用了单片机技术的可擦除存储器，因此具有能实时记录降水，降水量測量精度高，人为因素少，野外观测免维护等优点。其使用方便，记录数据可靠时间准确，无须人工维护，最大限度地消除了人为因素的影响。在气象、水文、海洋、农业等领域的野外观测实验中有着很广泛的应用潜力。

图I为已知的翻斗式遥测雨量计的结构示意图；图2为传感器在翻斗式遥测雨量计的支架安装示意以及传感器、和单片机构成的结构图；图3为本实用新型的系统流程图.
以下结合附图和实施例对本实用新型作进ー步的详细说明。
具体实施方式
參见图2，本实施例是在原SLl型翻斗式遥测雨量计上进行改进，在翻斗式遥测雨量计的支架5上设置有传感器6，传感器6通过加法计数器7与单片机8相连接，在单片机8上还连接有存储器9。在本实施例中，单片机8选择PIC58BS单片机，存储器9选择EEPROM存储器，传感器6选择HK12PCT7威格勒传感器。当HK12PCT7威格勒传感器接收到雨量计上的翻斗2翻转时所产生的脉冲信号(以每分钟最多12次计算)后，将其脉冲测量信号(对应O. 5_降雨量)放大、整形后输出高电平，送到由CD4520(IC3)所组成的ニ进制加法计数器中，把传感器送来的脉冲信号进行相加运算输出4位ニ进制状态码，再到PIC58BS单片机8作为输入端的IO通道(P4，P5， P6，P7)，PIC58BS单片机8每分钟读取一次。当该状态发生变化吋，PIC58BS单片机8则通过IO通道(PO，Pl)输出，将数据写入EEPROM数据存储器9。这样，每分钟翻斗2翻转的次数和所对应的时间就自动记录在EEPROM数据存储9中。这些数据反映了降水率的变化，其累计结果就是相应时间所对应的降水量。倘若没有发生变化，则表明无降水，等待下一分钟的读取。将HK12PCT7威格勒传感器6固定在翻斗2侧面的支架5上适当高度，与翻斗2相距2mm为宜。HK12PCT7威格勒传感器6对翻斗2的上下翻转动作均做计数。雨量筒的原来记录部分不做改动。将单片机8、加法计数器7、存储器9和电源装在ー个塑料盒中，固定在筒中适当位置。反复调试翻斗2的平衡，调整HK12PCT7威格勒传感器6与翻斗2之间的间隙，观察其能够可靠接收磁场信号即可。PIC58BS单片机加电后，整机开始工作。一旦下雨，雨量达到雨量计翻斗动作的状态，就开始记录。本实用新型的工作流程參见图3，当PIC58BS单片机与通讯ロ连接时，调试BASIC源程序到IC2程序存储器，并设置月、日、时、分和定时时间(即进行初始化)。(I)当⑶4520加法器输出状态没有发生变化时，则经延时60s后，再对⑶4520的输出状态进行读取，若一直没有变化，就每间隔60s重复读取。(2)当⑶4520输出状态一旦发生变化时，PIC58BS单片机就立即将此时的状态记录在EEPROM数据存储器中。每完成一次数据存入后，也同样每间隔60s，周而复始地写入数据。当读取记录数据时，利用PIC58BS单片机上的IO通道(P2，P3)经RS-232与串行通讯ロ相连，运行读程序，可将记录在EEPROM数据存储器中的数据读入到PC机中进行处理。由于本实用新型的基于单片机的雨量记录仪，记录时间的精度要比传统雨量计高，从而提高了測量降水率(単位时间内的降雨量)的精度。因为原记录纸的雨量刻度为O. 5毫米小格，时间刻度为30分格，而本实施例的最小时间单位可以任意设定，例如可设为分钟，所以，时间精度得到了大大提高。
权利要求1.一种基于单片机的雨量记录仪，包括翻斗式遥测雨量计，其特征在于，在翻斗式遥测雨量计的支架(5)上设置有传感器(6)，传感器(6)通过加法计数器(7)与单片机⑶相连接，在单片机上还连接有存储器(9)。
2.如权利要求I所述的基于单片机的雨量记录仪，其特征在于，所述单片机(8)为PIC58BS单片机。
3.如权利要求I所述的基于单片机的雨量记录仪，其特征在于，所述存储器(9)为EEPROM存储器。
4.如权利要求I所述的基于单片机的雨量记录仪，其特征在于，所述传感器(6)为HK12PCT7威格勒传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种基于单片机的雨量记录仪，包括翻斗式遥测雨量计，在翻斗式遥测雨量计的支架上设置有传感器，传感器通过加法计数器与单片机相连接，在单片机上还连接有存储器。具有能实时记录降水，降水量测量精度高，人为因素少，野外观测免维护等优点。其使用方便，记录数据可靠时间准确，无须人工维护，最大限度地消除了人为因素的影响。在气象、水文、海洋、农业等领域的野外观测实验中有着很广泛的应用潜力。
文档编号G01W1/14GK202433537SQ201120515328
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者任德锟, 任超伟, 孙纯, 宋殿明, 徐云杰, 王栋 申请人:长安大学