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气象检测在日常生产、生活的诸多领域中起着重要的作用。相比较于传统的大型气象检测设备，便携式的气象检测系统能够更方便、快速、准确的提供周围环境的气象信息。
气象检测系统的核心元件是气象传感器，利用基于MEMS工艺的气象传感器，在气象检测领域引入微系统或称微机电系统(MEMS)的概念，从而构成了便携式气象检测微系统。它具有体积小、重量轻、可靠性高、成本低、易操作等特点。
本文设计的便携式气象检测微系统主要应用于日常气象检测与户外探险活动。文中从硬件与软件两个方面，对系统的整体设计以及各功能模块的设计做了完整的介绍。
系统硬件设计方面，主要包括了基于MEMS磁阻传感器的电子罗盘的电路设计、MEMS风速风向传感器及其信号处理电路的设计、商用MEMS温湿度传感器及气压传感器的应用设计以及数据采集与系统控制模块的设计。系统采用了Honeywell公司的HMC1022双轴磁传感器、Sensirion公司的SHT71温湿度传感器、Intersema公司的MS5534气压传感器构成相应的检测模块。为了实现风向测量功能，同时满足便携式系统的小型化需求，系统采用了本实验室自行研制的COMS工艺兼容的MEMS风速风向传感器取代了传统的叶轮式风速计。系统控制器采用C8051F350微控制器。系统电路的PCB使用Protel99SE设计制作。
系统软件设计采用自顶向下的设计流程，主要包括了微控制器C8051F350的程序设计以及各个功能模块的程序设计。软件的开发采用了SiliconLaboratoriesIDE集成开发环境，使用KeilCx51语言进行程序编译。
在系统软硬件设计的基础上，设计制作了手持式气象仪外壳，完成了实物的设计与制作。通过对传感器和系统整体的测试，便携式气象检测系统的各项性能符合基本指标要求。其中系统平均功耗：200mW；磁电子罗盘精度：±1°；风速检测范围：0～20m/s，精度：0.5m/s；风向检测精度：±5°：温度检测范围：-40℃至+60℃，精度：±0.2℃；湿度检测范围：0％RH至100％RH，精度：±3％RH；气压检测范围：870hPa至1100hPa，精度：±5hPa。
本文设计的便携式气象检测系统的最大创新之处在于系统中使用的气象传感器均为MEMS微型传感器，其中风速风向传感器采用了实验室自行研制的CMOS工艺兼容的MEMS风速风向传感器。同时在系统中引入磁电子罗盘，不仅实现了定向功能，还可配合MEMS风速风向传感器实现绝对风向测量。通过将微系统技术应用于便携式气象检测系统中，并结合专用集成电路技术和数字信号处理技术，基于MEMS微型气象传感器的便携式气象检测系统必将拥有广阔的应用前景并在人们日常生产和生活中发挥巨大作用。