区域自动站发布显示系统探究

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1、区域自动站发布显示系统探究　　【摘要】阐述了自动站和电子显示屏的工作原理。通过研发自动站现场发布显示系统实现了自动站与电子显示屏硬件的无缝连接，通过显示系统能每分钟在电子显示屏上更新气象要素内容；为推进气象预警工作的实施提供了一种方案和思考。【关键词】自动站；电子显示屏；显示系统；信息发布1引言区域自动站建设在校园、乡镇政府这些公共场合，这些地方人口密度较大，对气象信息需求比较多，很多乡镇和学校负责人都主动联系我们要求我们把自动站的实时数据能传给他们，因为区域自动站的站点实时数据传输都通过专网SDH网传输，所以我们不能为他们提供点对点的服务，通过申请这个课题，我们要解决区域

2、自动站通过电子显示屏形式以更加直观的方式点对点的服务地方。针对人群聚集的公众场所预警信息发布形式单一问题，设计和实现了基于GSM网络的气象预警LED屏信息发布子系统，主要功能是通过中控平台控制，将气象预警信息及时准确在各个需要预警地区的LED屏上文字滚动显示，达到预警目的。2区域自动站发布显示系统的构成及原理62.1LED电子显示屏的概念在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二级管叫发光二级管，简称LED。2.2

3、LED电子显示屏的工作原理LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关，目前广泛使用的有红、绿、蓝三种。由于LED工作电压低（仅1.5-3V），能主动发光且有一定亮度，亮度又能用电压（或电流）调节，本身又耐冲击、抗振动、寿命长（10万小时），所以在大型的显示设备中，目前尚无其他的显示方式与LED显示方式匹敌。把红色和绿色的LED放在一起作为一个象素制作的显示屏叫做双色屏或彩色屏；把红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个象素的显示屏叫三色屏或全彩屏。无论用LED制作单色、双色或三色屏，欲显示图象需要构成象素的每个LED的发光亮度都必须调节，其调节的精细程度就是显示屏

4、的灰度等级。灰度等级越高，显示的图象就越细腻，色彩也越丰富，相应的显示控制系统也越复杂。一般256级灰度的图象，颜色过渡已十分柔和，而16级灰度的彩色图象，颜色过渡界线十分明显。所以，彩色LED屏当前都要求做成256级灰度的。62.3区域自动气象站的原理区域自动气象站的基本原理是传感器将对应要素的变化转化成电信号的相应变化，这种变化是由单片机控制的数据采集器所采集，进行线性化和定标处理，实现工程量到要素量的转换，并对数据进行质量控制。经过预处理得出各个气象要素的实时值，然后由通信模块传输到中心站的微机上。3区域自动站现场发布显示系统方案实现3.1系统设计原则气象预警信息发布

5、系统主要包括两个部分功能：基于GSM网络的气象预警LED屏信息发布子系统；气象数据实时传输系统。两部分是一个整体，共同完成信息发布的任务，最终的预警信息通过终端设备文字显示告知公众。根据气象预警信息发红系统的目标和自身的特点，在设计时主要考虑几种原则。（1）实用性：气象预警信息最终用户是广大的公众，所以系统软件、终端产品必须方便、易用、实用，以不同层次和不同文化背景的务类人员均能方便使用为原则，以最简单操作即可获取所需信息为目标。这样系统以具有更好的推广价值和实用价值。（2）安全性：系统必须与相应的标准规范统一，既要符合国家发行气象预警的标准和规范，同时，也要积极制定并遵守

6、系统自有的规范。要可扩展，6（3）模块化设计：系统是根据实际的需求动态变化的，因此系统必须具有很好的灵活性。系统设计时采用模块化的设计模式，使功能结构具有很好的伸缩性，3.2系统设计的思路因为LED电子显示屏显示的是数字信号，而区域自动站采集的数据是模拟信号，所以如果将模拟信号转换成数字信号，必须要用显示控制卡，该系统采用了BXC显示控制卡，该卡比较稳定，操控性强，易于第二次开发。该控制卡能从自动气象站获取模拟信号，然后经通讯协议，将模拟信号转换成数字信号数据采集器的核心器件C8051F340是完全集成的混合信号片上系统型MCU，具有高达48MI/s速率、流水线结构的805

7、1兼容微控制器内核：全速、非侵入式的在线调试接口；带有8个灵活的端点通道，具有收发器和1KBFIFORAM的USB功能控制器；电源稳压器；带有模拟多路器的10位200KS/s的单端/差分ADC；精确校准的12MHz内部振荡器和4倍时钟乘法器；多达64KB的片内Flash存储器；4352字节片内RAM；具有5个捕捉/比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数器/定时器阵列；3.3V工作电压，功耗低且带有片内上电复位、VDD监视器和时钟丢失检测器；容许5V输入的多达40个I/O端口。还有与此处理器配套的免费集成开发软件Si