基于TI AM3354的气象监测控制仪

方案介绍： 气象观测是大气环境监测的重要内容,它为大气污染趋势分析与大气环境评估、提出控制污染方案、研究大气污染规律和开展大气物理科学研究提供了科学的依据。气象领域的数据显示、采集、传输需要满足实时性、准确性、可靠性等要求，实现气象的自动化监测将会大大提高气象工作的效率，采用ARM嵌入式平台模块化设计，不仅可以实现气象信息的监控、存储以及远程控制等功能，还便于日常维护，并且可以简化后期扩展升级。

方案实现：

硬件设计：1路RGB，7寸电阻触摸屏；1路SD卡，数据存储；1路以太网，数据传输；2路RS232，接环境监测仪器；1路RS485，工业级隔离方案，接计量表计；4路USB HOST，外设；5路GPIO；10路ADC；4路DAC；操作系统，Linux 3.2。

系统的总体设计思路是以高性能嵌入式微处理器A8为核心，设计系统电源管理，多串口管理、网络接口、WIFI模块接口，扩展通信协议、收发控制模块，实现双向数据缓存、数据格式转换等功能。集成处理器将收集到的数据通过以太网光纤通信模块接入到以太网中，无端的PC端通过网络接收台站数据，网络通信的加入使通信的数据量打破了以往串口通信的瓶颈，同时光纤通信可以避免电子干扰、实现隔离保护、不受严苛的温度与温度环境的影响，也不会受到短路、突波或静电的影响，可以有效提高系统的抗干扰能力和可靠性；所有通信模块由收发控制模块结合通信协议模块进行集中管理和控制，实现通信控制系统与自动气象观测设备间的WIFI通信；历史数据缓存模块以高速串行Flash为核心组成，实现不少于3天的双向传输数据缓存（对数据不做任何处理，仅实现原始数据缓存），确保终端计算机系统维护、升级、短时间通信链路中断等情况下，观测数据不丢失。在手机终端，通过网络接收数据并解析显示出相应气象信息。

软件设计：控制系统软件设计的主要内容包括5个方面：（1）设计合理的通信协议、数据格式、实现网络-串口的双向数据传输；（2）设计简单的IO驱动实现RS232/RS485/RS422电平转换；（3）设计数据格式转换模块，可由其它模块灵活调用，各个端口之间互不影响；（4）网络服务程序；（5）串口子系统程序。另外，还需要选择合适的系统任务间通信的方式，并且应该具备良好的可扩展性。