數(shù)據(jù)采集器硬件電路為風向風速監(jiān)測儀的核心,設(shè)計采用目前成熟,可靠的技術(shù)。數(shù)據(jù)采集器硬件由控制器(CPU)電路單元、風向風速接口電路單元、電源轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)存儲單元、RS-232通信單元組成。

      控制器(CPU)電路單元：控制器單元電路是數(shù)據(jù)采集器的控制中心,控制各部分完成數(shù)據(jù)采集、計算、存儲、通信等功能。CPU采用PHILIPS公司8位中央處理器P89C58。P89C58是以80C51為核心,具有32k字節(jié)FLASH,128字節(jié)RAM、布爾處理器、全靜態(tài)操作、寬溫度范圍、雙數(shù)據(jù)指針、3個保密位、4個中斷優(yōu)先級、6個中斷源、4個8位I/O口、全雙工增強型UART等特點。適合本項目應(yīng)用。P89C58P0口既是地址口,又是數(shù)據(jù)口。通過擴展一塊74HC373來實現(xiàn)數(shù)據(jù)口和地址口的復用。P89C58的外圍還需要加上晶振電路(12MHz)、地址片選電路(74HC138)、數(shù)據(jù)地址鎖存器(74HC373)、看門狗電路(X5045)組成控制器電路單元。

      風向風速接口電路單元：風向風速儀輸出的特性為:風向為7位格雷碼,風速為脈沖頻率信號。接口電路為傳感器提供5V DC電源。風速脈沖通過接口單元的RC濾波、施密特觸發(fā)器整形后,送到計數(shù)器74HC393進行計數(shù)。風向7位格雷碼電平信號通過接口電路的74HC245整形驅(qū)動后輸入控制電路單元。CPU得到風向格雷碼后經(jīng)處理可以得到瞬時風向數(shù)據(jù)。