1. Thiết kế hệ thống trạm khí tượng
1.1 Phần mềm “Trạm khí tượng”
Chương trình Trạm khí tượng có các chức năng hoạt động như sau: o Chọn chế độ đo
o Xem số liệu o Tra cứu thống kê o Đặt cấu hình o Thoát
Máy tính và cảm biến được kết nối với nhau qua cổng RS232 nên cần có một sự thống nhất về cấu hình cho cả máy tính và cảm biến. Muốn vậy thì đặt cấu hình là một phần quan trọng. Trong tính năng đặt cấu hình thì theo các chế độ giao tiếp của cảm biến, các thông số cần chọn là: địa chỉ thiết bị, giao thức truyền thông (ASCII tự động, ASCII tự động với mã kiểm tra CRC, ASCII tuần tự, ASCII tuần tự với CRC, NMEA 0183 tự động, NMEA 0183 tuần tự, SDI-12 v1.3-chế độ low-power để đo và gửi dữ liệu ra khi có yêu cầu, SDI-12 v1.3 đo liên tục ), thông số kiểm tra, lựa chọn kết nối (SDI-12, RS-232, RS-485, RS-422), tốc độ truyền, số bit truyền, số bit kiểm tra và số bit dừng. Các thông số này sẽ được ghép lại thành một bản tin chung và sẽ là lệnh để đặt cấu hình cho máy tính theo yêu cầu truyền thông nối tiếp.
Một bản tin như vậy có dạng:
aXU,A=a,M=[M],T=[T],C=[C],B=[B],D=[D],P=[P],S=[S],L=[L],N=[N],V=[V] <cr><lf>
với a là địa chỉ thiết bị, XU là câu lệnh đặt,A là địa chỉ: 0(mặc định) …9, A…Z, a…z, M là giao thức truyền thông, T là thông số để kiểm tra, C là lựa chọn kết nối, B là tốc độ truyền (baud): 1200, 2400, …115200, D là số bit dữ liệu truyền: 7/8, P là bit kiểm tra, S là số bit dừng: 1/2, L là thời gian trễ trên đường truyền RS-232, N là tên thiết bị ( WXT510), V là phiên bản phần mềm.
b. Chọn chế độ đo:
Đây là tính năng cho phép người dùng lựa chọn đo tự động tất cả các thông số hay đo một số thống nhất định.
Cũng theo yêu cầu về giao thức truyền thông, muốn điều khiển cho cảm biến đo theo yêu cầu thì cũng phải tạo ra một bản tin để gửi đến cổng truyền thông. Với lựa chọn đo tự động tất cả các thông số thì bản tin sẽ là aR0<cr><lf> với a là địa chỉ thiết bị, R0 là câu lệnh yêu cầu thông tin về tất cả các thông số đo. Với lựa chọn đo theo yêu cầu, bản tin có dạng:
aR1,Dm=[Dm],Sm=[Sm],aR2,Ta=[Ta],Ua=[Ua],Pa=[Pa],aR3,Ri=[Ri]<cr><lf>
với a là địa chỉ thiết bị, R1 là yêu cầu thông tin đo gió, R2 là yêu cầu thông tin nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, R3 là yêu cầu thông tin lượng mưa, Dm là hướng gió, Sm là tốc độ gió, Ta là nhiệt độ, Ua là độ ẩm, Pa là áp suất, Ri là lượng mưa.
Nếu thông số nào được yêu cầu thì giá trị của nó bằng 1, còn bình thường không được đo thì giá trị của nó mặc định là 0. Ví dụ nếu ta chỉ chọn đo tốc độ gió và lượng mưa thì bản tin có dạng: aR1,Dm=0,Sm=1,aR2,Ta=0,Ua=0,Pa=0,aR3,Ri=1<cr><lf>
c. Xem số liệu:
Tính năng này cho phép máy tính sẽ nhận các bản tin cấu hình và chế độ đo nhờ ta đặt một biến toàn cục dạng xâu kí tự chứa bản tin. Khi gọi chương trình này thì nó tự động lấy bản tin đặt cấu hình, thực hiện thủ tục mở cổng RS232 và giải mã bản tin để đặt cấu hình cho máy tính. Khi đã thực hiện mở cổng thì bản tin về chế độ đo sẽ được đưa lên RS232 và truyền cho cảm biến. Sau khi truyền yêu cầu đến cảm biến thì đồng thời máy tính lại nhận số liệu về từ cổng và giải mã bản tin từ cổng để hiển thị số liệu và ghi vào cơ sở dữ liệu trong cơ sở dữ liệu của máy tính bằng mySQL.
d. Tra cứu thống kê:
Tính năng này cho phép chúng ta tra cứu lịch sử dữ liệu trong khoảng thời gian được lựa chọn.