本實用新型涉及一種校園數(shù)字式氣象站。

背景技術(shù)：

天氣變化與人類的工作、生活息息相關(guān)并影響巨大，人類對大氣科學的研究、掌握和使用已提到一個新的高度，因此對青少年的氣象知識傳播、教育顯得尤為重要。通過設(shè)置氣象站引領(lǐng)學生認識常見的天氣現(xiàn)象，啟發(fā)學生使用工具測量氣象參數(shù)，以滿足教學的實際需要。同時在校園里建立氣象站不僅使學生掌握了氣象觀測的基本方法，更重要的是能夠激發(fā)學生學習的興趣和熱情，了解更多的氣象科學知識。

校園氣象站用于實時監(jiān)測多種氣象參數(shù)，但傳統(tǒng)氣象站結(jié)構(gòu)簡易，氣象參數(shù)種類有限，且氣象參數(shù)獲取大多通過學生定時記錄得到，因此影響了教學水平的提高，降低了學生對天氣現(xiàn)象的直觀認知。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種校園數(shù)字式氣象站，本氣象站克服了傳統(tǒng)簡易式氣象站的缺陷，集成多種氣象傳感器，并實時記錄并顯示氣象參數(shù)，有效提高對天氣現(xiàn)象的認知能力和教學水平。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型校園數(shù)字式氣象站包括底座支腳、百葉箱和三向支架，所述百葉箱設(shè)于所述底座支架頂面，所述三向支架通過支柱設(shè)于所述百葉箱上方，本氣象站還包括風向傳感器、風速傳感器、溫濕度傳感器、光照度傳感器、太陽總輻射傳感器、紫外線輻射傳感器、雨量桶、二氧化碳傳感器、PM2.5傳感器、噪聲傳感器、避雷針、數(shù)據(jù)采集器、顯示屏和電源模塊，所述風向傳感器、風速傳感器、光照度傳感器、太陽總輻射傳感器、紫外線輻射傳感器分別設(shè)于所述三向支架上并且信號輸出端分別連接所述數(shù)據(jù)采集器的信號輸入端，所述避雷針設(shè)于所述三向支架的中部，所述支柱設(shè)有空腔并且空腔表面設(shè)有百葉窗，所述溫濕度傳感器設(shè)于所述支柱的空腔內(nèi)并且信號輸出端連接所述數(shù)據(jù)采集器的信號輸入端，所述數(shù)據(jù)采集器、電源模塊、二氧化碳傳感器、PM2.5傳感器、噪聲傳感器分別設(shè)于所述百葉箱內(nèi)并且二氧化碳傳感器、PM2.5傳感器、噪聲傳感器的信號輸出端連接數(shù)據(jù)采集器的信號輸入端，所述電源模塊提供所述數(shù)據(jù)采集器的工作電源，所述顯示屏設(shè)于所述數(shù)據(jù)采集器前板并且信號輸入端連接數(shù)據(jù)采集器的信號輸出端，所述雨量桶設(shè)于所述底座支腳一側(cè)并且信號輸出端連接所述數(shù)據(jù)采集器的信號輸入端。

進一步，所述數(shù)據(jù)采集器包括數(shù)據(jù)處理芯片、數(shù)據(jù)采集芯片和USB接口，所述數(shù)據(jù)采集芯片接收各傳感器的檢測信號并經(jīng)處理后傳輸至所述數(shù)據(jù)處理芯片，所述數(shù)據(jù)處理芯片將各傳感器的檢測信號轉(zhuǎn)換為各氣象參數(shù)后存儲并通過所述顯示屏顯示，所述USB接口連接所述數(shù)據(jù)處理芯片的USB端口。

進一步，本氣象站還包括無線吸盤天線和無線發(fā)射器，所述無線吸盤天線設(shè)于所述三向支架上并且連接所述無線發(fā)射器的信號發(fā)射端，所述無線發(fā)射器設(shè)于所述百葉箱側(cè)壁并且信號輸入端連接所述數(shù)據(jù)采集器的信號輸出端。

進一步，本氣象站還包括GPRS模塊，所述GPRS模塊設(shè)于所述百葉箱側(cè)壁并且信號輸入端連接所述數(shù)據(jù)采集器的無線信號接口端。

進一步，本氣象站還包括太陽能電池板和充電管理模塊，所述充電管理模塊設(shè)于所述百葉箱內(nèi)，所述太陽能電池板鉸接于所述底座支腳上部并且通過設(shè)于底座支腳上的撐桿支撐，所述太陽能電池板的電源輸出端經(jīng)所述充電管理模塊連接所述電源模塊的充電接口。

進一步，所述電源模塊是蓄電池。

由于本實用新型校園數(shù)字式氣象站采用了上述技術(shù)方案，即本氣象站在底座支腳上設(shè)置百葉箱，百葉箱上方通過支柱設(shè)有三向支架，風向傳感器、風速傳感器、光照度傳感器、太陽總輻射傳感器、紫外線輻射傳感器、避雷針分別設(shè)于三向支架上，溫濕度傳感器設(shè)于支柱的空腔內(nèi)，數(shù)據(jù)采集器、電源模塊、二氧化碳傳感器、PM2.5傳感器、噪聲傳感器分別設(shè)于百葉箱內(nèi)，雨量桶設(shè)于底座支腳一側(cè)，各傳感器與數(shù)據(jù)采集器電連接，顯示屏設(shè)于數(shù)據(jù)采集器前板并且顯示各傳感器的氣象參數(shù)。本氣象站克服了傳統(tǒng)簡易式氣象站的缺陷，集成多種氣象傳感器，并實時記錄并顯示氣象參數(shù)，有效提高對天氣現(xiàn)象的認知能力和教學水平。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明：

圖1為本實用新型校園數(shù)字式氣象站結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本校園數(shù)字式氣象站中數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)處理芯片電路圖；

圖3為本校園數(shù)字式氣象站中數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)采集芯片電路圖。

具體實施方式

實施例如圖1所示，本實用新型校園數(shù)字式氣象站包括底座支腳1、百葉箱2和三向支架3，所述百葉箱2設(shè)于所述底座支架1頂面，所述三向支架3通過支柱31設(shè)于所述百葉箱2上方，本氣象站還包括風向傳感器32、風速傳感器33、溫濕度傳感器34、光照度傳感器35、太陽總輻射傳感器36、紫外線輻射傳感器37、雨量桶38、二氧化碳傳感器21、PM2.5傳感器22、噪聲傳感器23、避雷針39、數(shù)據(jù)采集器4、顯示屏5和電源模塊6，所述風向傳感器32、風速傳感器33、光照度傳感器35、太陽總輻射傳感器36、紫外線輻射傳感器37分別設(shè)于所述三向支架3上并且信號輸出端分別連接所述數(shù)據(jù)采集器4的信號輸入端，所述避雷針39設(shè)于所述三向支架3的中部，所述支柱31設(shè)有空腔并且空腔表面設(shè)有百葉窗，所述溫濕度傳感器34設(shè)于所述支柱31的空腔內(nèi)并且信號輸出端連接所述數(shù)據(jù)采集器4的信號輸入端，所述數(shù)據(jù)采集器4、電源模塊6、二氧化碳傳感器21、PM2.5傳感器22、噪聲傳感器23分別設(shè)于所述百葉箱2內(nèi)并且二氧化碳傳感器21、PM2.5傳感器22、噪聲傳感器23的信號輸出端連接數(shù)據(jù)采集器4的信號輸入端，所述電源模塊6提供所述數(shù)據(jù)采集器4的工作電源，所述顯示屏5設(shè)于所述數(shù)據(jù)采集器4前板并且信號輸入端連接數(shù)據(jù)采集器4的信號輸出端，所述雨量桶38設(shè)于所述底座支腳1一側(cè)并且信號輸出端連接所述數(shù)據(jù)采集器4的信號輸入端。

如圖2和圖3所示，優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器包括數(shù)據(jù)處理芯片41、數(shù)據(jù)采集芯片42和USB接口，所述數(shù)據(jù)采集芯片42接收各傳感器的檢測信號并經(jīng)處理后傳輸至所述數(shù)據(jù)處理芯片41，所述數(shù)據(jù)處理芯片41將各傳感器的檢測信號轉(zhuǎn)換為各氣象參數(shù)后存儲并通過所述顯示屏5顯示，所述USB接口連接所述數(shù)據(jù)處理芯片41的USB端口。USB接口用于連接上位機以對數(shù)據(jù)采集器進行相應(yīng)的設(shè)置，也可用于氣象參數(shù)的導(dǎo)出。其中數(shù)據(jù)采集芯片42可采用型號為STM32F103VCT6的微控制器芯片，數(shù)據(jù)采集芯片42可采用型號為STM8L052R8的單片機芯片。

優(yōu)選的，本氣象站還包括無線吸盤天線71和無線發(fā)射器7，所述無線吸盤天線71設(shè)于所述三向支架3上并且連接所述無線發(fā)射器7的信號發(fā)射端，所述無線發(fā)射器7設(shè)于所述百葉箱2側(cè)壁并且信號輸入端連接所述數(shù)據(jù)采集器4的信號輸出端。各傳感器的檢測信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集器處理為氣象參數(shù)，氣象參數(shù)可通過無線發(fā)射器遠程傳輸，并由相應(yīng)智能終端接收。

優(yōu)選的，本氣象站還包括GPRS模塊8，所述GPRS模塊8設(shè)于所述百葉箱2側(cè)壁并且信號輸入端連接所述數(shù)據(jù)采集器4的無線信號接口端。GPRS模塊用于站點定位及組網(wǎng)，用戶通過智能終端可以讀取某站點的實時氣象數(shù)據(jù)或者歷史氣象數(shù)據(jù)，方便氣象數(shù)據(jù)的共享。氣象數(shù)據(jù)可以通過GPRS模塊上傳至云端服務(wù)器，用戶可通過PC端或手機端應(yīng)用或者直接通過瀏覽器查看相應(yīng)站點的氣象數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，本氣象站還包括太陽能電池板9和充電管理模塊91，所述充電管理模塊91設(shè)于所述百葉箱2內(nèi)，所述太陽能電池板9鉸接于所述底座支腳1上部并且通過設(shè)于底座支腳1上的撐桿11支撐，所述太陽能電池板9的電源輸出端經(jīng)所述充電管理模塊91連接所述電源模塊6的充電接口。電源模塊通過太陽能電池板可支持長時間野外工作，提高了氣象站工作的持續(xù)性。

優(yōu)選的，所述電源模塊6是蓄電池。

本氣象站通過設(shè)置多種監(jiān)測傳感器，豐富了氣象參數(shù)采集的種類，當然還可包括地溫、大氣壓等其他傳感器，其設(shè)置原理與本氣象站中各傳感器相同，各傳感器監(jiān)測信號由數(shù)據(jù)采集器采集并處理，獲得的氣象參數(shù)可直接在顯示屏上顯示并進行存儲。本氣象站優(yōu)化了校園科技教育環(huán)境，提高學生的科技意識，活躍課余生活，增強實際觀測能力及對氣象知識的認知，同時也滿足了地理教學的實際需要。