手机调试自动气象站的设计方法浅析

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摘要:为了减轻气象台站保障人员的负担，提高工作效率，解决用手机替代笔记本电脑对自动气象站运行测试和故障诊断是很有必要的。本文提出了利用HarmonyOS手机调试自动气象站的方法，通过串口蓝牙适配器、type-c转232转换器或者type-c转OTG+USB转232转换器来配合spu串口调试APP，从而实现用HarmonyOS手机方便调试自动气象站。实践的结果表明，采用该方法可大大减轻保障人员的负担，提高工作效率。

关键词:HarmonyOS；手机调试；自动气象站；RS232；串口调试软件

1引言

随着自动气象站点的增多，自动站点的安装调试和维修维护工作的重要性显得尤为突出。目前自动站的采集器型号较多，虽然不同厂家会提供一些设备的调试软件[1-2]，但都是计算机版的。由于自动站都安装在比较偏辟地方，因此给运行保障、故障修理工作造成很大的困难。实际现场对采集器设备和传感器设备调试均需要用到笔记本电脑[3-5]，在携带方面增加了不少工作量。基于以上原因，本文提出了利用HarmonyOS手机调试自动气象站的方法。该方法能方便使用手机进行设备运行测试和故障诊断，减轻保障人员的负担，提高工作效率。

2硬件需求

鉴于各自动气象站都带有COM串口作为与计算机或手机通信使用。目前手机与串口的通信方式主要有三种：串口蓝牙适配器、type-c转232转换器、type-c转OTG+USB转232转换器。

2.1串口蓝牙适配器

蓝牙串口适配器是根据SPP(SerialPortProfile)服务协议条款，可以在蓝牙机器设备相互之间建立串行接口开展数据信息自动输送的一类传输设备。它有RS232接口和USB接口，采用BF10蓝牙模块，以在两个不同设备(通信的两端)上的应用相互之间形成一条完整系统的通讯途径，作为一类线缆代替设计方案。它能够直接和单片机或者控制器设备相互连接，应用即用即插的模式，顺利完成机器设备之间的无线数据信息自动输送。

2.2type-c转232转换器

USB-C类接口公头与DB9公头的连接器，适合Type-C接口手机连接RS-232，可在串行接口（RS-232）和Type-C控制应用端口相互之间，形成可靠的链接。经过使用Type-C控制应用端口具备的即用即插以及热拔插的功能可以给串行接口（RS-232）外围机器设备提供十分容易运用的环境。

2.3type-c转OTG

Type-C转OTG转接头，适合Type-C接口手机外接USB设备。它主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。

2.4USB转232转换器

USB转串行接口能够在串行接口（RS-232）和USB控制应用端口相互之间非常容易地建立可靠的连接。经过使用USB控制应用端口具备的即用即插以及热拔插的功能可以给串行接口（RS-232）外围机器设备提供十分简单运用的环境。

3手机软件

目前网上有不少手机串口调试软件。通过试用对比，《spu串口调试APP》十分好用。它支持市面上95%以上的USB转串口模块，具有超强兼容、性能稳定、轻松设置多种参数等优质特点。其应用界面如图1所示。该APP功能多样：支持文本和Hex码两种收发格式，可以方便传输字符串和16进制数据，输入Hex数据时，自动规范Hex文本格式；支持自动重发功能，重发间隔可调，最高支持每秒自动发送20次数据；支持15种常用波特率，从75到921600，范围极宽；支持数据位、停止位和校验位格式的设置，并自动保存用户配置；支持12个自定义按钮，可以定义按下时发送的数据，通信更快捷；支持收发信息记录，并提供一键清空，长按信息记录可复制信息；支持时间戳，记录每一条数据的时间，精确到毫秒等功能。现利用华为HarmonyOS手机配合type-c转232转换器，分别以目前常用的HY364型区域自动气象站和DZZ5型自动气象站为例，来说明手机调试自动气象站的方法与实现过程。

3.1HY364型区域自动气象站

HY364型区域自动气象站的核心控制部件为HY364数据采集器。它采用ST公司的STM32F103VET6CPU，cortex-M3内核，512KFLASH64KRAM。它可以完成单片体系，运用512KEEPROM存储系统参数，运用AT45DB161保存数据信息。根据系统网络通信参数设置，将采集到的气象要素数据通过网络发送到中心站服务器。同时该采集器也能依靠网络接受中心站服务器的远程集中管理与参数设置，真正实现了智能化和网络化的管理。HY364数据采集器的常用命令有：GETMINDATA!获取当前分钟数据，GETHOURDATA!获取小时实时数据，GETTIME!获取系统时间命令，GETELEPARA!获取要素通道参数，GETSTATIC01!获取站点号参数和GETCOMMEXT00!获取中心服务器参数等。使用spu串口调试APP时，等硬件连接好后，运行APP首先进入“设置”界面，设置波特率为9600、数据位为8bit、停止位为1bit、校验位无和追加换行符无，编码格式选UTF-8等，然后进入“收发模式”输入相关命令获取相关资料（见图2）。该APP支持12个自定义按钮，可以先定义好常用的命令为按钮，需要时进入“按钮模式”直接点预先设好的按钮获取相关资料，通信更快捷（见图3）。

3.2DZZ5型自动气象站

DZZ5新型自动气象站是多功能综合气象观测设备。其核心控制部件是HY3000主采集器[6]。通过HY3000主采集器内部数据采集单元，可完成对风速、风向、翻斗雨量、蒸发、总辐射等常规传感器的数据采集；通过CAN总线与各分采集器连接，获取空气温度、相对湿度、地温等观测数据；通过RS232获取气压、称重降水等智能传感器的观测数据，并完成所有观测数据的计算处理、质量控制、记录存储、通信传输等。HY3000主采集器的常用命令有STATMAIN读取主采集器工作状态，STATTARH读取温湿观测分采集器工作状态，STATEATH读取地温观测分采集器工作状态，DMGD下载分钟常规观测数据，DHGD下载小时常规观测数据和SAMPLE读取采样数据等。使用spu串口调试APP时，等硬件连接好后，运行APP首先进入“设置”界面，设置波特率为9600、数据位为8bit、停止位为1bit、校验位无和追加换行符无，编码格式选UTF-8。然后进入“收发模式”输入相关命令获取相关资料（见图4）；也可进入“按钮模式”直接点预先设好的按钮获取相关资料。

4结语

本文讨论了利用HarmonyOS手机调试自动气象站的方法，以type-c转232转换器配合spu串口调试APP介绍了HY364型区域自动气象站和DZZ5型自动气象站的使用。实践的结果表明，采用该方法可方便使用手机进行设备运行测试和故障诊断，大大减轻保障人员的负担，提高工作效率。

参考文献

[1]北京华云尚通科技有限公司.HY364数据采集器使用与维护手册.北京,2018

[2]中国气象局综合观测司.DZZ5型自动气象站维修手册.北京,2017

[3]刘佳明,何清芳,徐竹泉,等.DZZ5新型自动站日常维护及故障处理.福建电脑,2015(3):115-116

[4]王新清.基于Android的区域自动气象站保障系统实现.内蒙古科技与经济,2020,457(15):94-95

[5]黎直,贤云,江帆,等.手机蓝牙维护区域自动气象站的方法简介.气象研究与应用,2016,37(增刊I):138-140

[6]晁红艳.DZZ5新型自动站常见故障的研判.青海气象,2018(2):51-54

作者:温显罡 杨强华 刘伟龙 单位:福建省龙岩市新罗区气象局