雨量记录仪硬件设计时候得出的最佳经验 记录仪

topyq2003

雨量记录仪是一种测量雨量多少的气象仪器，其在设计嵌入式的时候，需要注意很多的事项，下面就为你总结一下在设计雨量记录仪硬件时候得出的最佳经验！
一：雨量记录仪的成本节约
现象一：这些拉高/拉低的电阻用多大的阻值关系不大，就选个整数5K吧
点评：市场上不存在5K的阻值，最接近的是4.99K（精度1%），其次是5.1K（精度5%），其成本分别比精度为20%的4.7K高4倍和2倍。20%精度的电阻阻值只有1、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8几个类别（含10的整数倍）；类似地，20%精度的电容也只有以上几种值，如果选了其它的值就必须使用更高的精度，成本就翻了几倍，却不能带来任何好处。
现象二：面板上的指示灯选什么颜色呢？我觉得蓝色比较特别，就选它吧
点评：其它红绿黄橙等颜色的不管大小（5MM以下）封装如何，都已成熟了几十年，价格一般都在5毛钱以下，而蓝色却是近三四年才发明的东西，技术成熟度和供货稳定度都较差，价格却要贵四五倍。目前蓝色指示灯只用在不能用其它颜色替代的场合，如显示视频信号
等。
现象三：这点逻辑用74XX的门电路搭也行，但太土，还是用CPLD吧，显得高档多了点评：74XX的门电路只几毛钱，而CPLD至少也得几十块，（GAL/PAL虽然只几块钱，但公司不推荐使用）。成本提高了N倍不说，还给生产、文档等工作增添数倍的工作。
现象四：我们的系统要求这么高，包括MEM、CPU、FPGA等所有的芯片都要选最快的点评：在一个高速系统中并不是每一部分都工作在高速状态，而器件速度每提高一个等级，价格差不多要翻倍，另外还给信号完整性问题带来极大的负面影响。
现象五：这板子的PCB设计要求不高，就用细一点的线，自动布吧
点评：自动布线必然要占用更大的PCB面积，同时产生比手动布线多好多倍的过孔，在批量很大的产品中，PCB厂家降价所考虑的因素除了商务因素外，就是线宽和过孔数量，它们分别影响到PCB的成品率和钻头的消耗数量，节约了供应商的成本，也就给降价找到了理由。
现象六：程序只要稳定就可以了，代码长一点，效率低一点不是关键
点评：CPU的速度和存储器的空间都是用钱买来的，如果写代码时多花几天时间提高一下程序效率，那么从降低CPU主频和减少存储器容量所节约的成本绝对是划算的。CPLD/FPGA设计也类似。
二：雨量记录仪的低功耗设计
现象一：我们这系统是220V供电，就不用在乎功耗问题了
点评：低功耗设计并不仅仅是为了省电，更多的好处在于降低了电源模块及散热系统的成本、由于电流的减小也减少了电磁辐射和热噪声的干扰。随着设备温度的降低，器件寿命则相应延长（半导体器件的工作温度每提高10度，寿命则缩短一半）
现象二：这些总线信号都用电阻拉一下，感觉放心些
点评：信号需要上下拉的原因很多，但也不是个个都要拉。上下拉电阻拉一个单纯的输入信号，电流也就几十微安以下，但拉一个被驱动了的信号，其电流将达毫安级，现在的系统常常是地址数据各32位，可能还有244/245隔离后的总线及其它信号，都上拉的话，几瓦的功耗就耗在这些电阻上了（不要用8毛钱一度电的观念来对待这几瓦的功耗）。
现象三：CPU和FPGA的这些不用的I/O口怎么处理呢？先让它空着吧，以后再说
点评：不用的I/O口如果悬空的话，受外界的一点点干扰就可能成为反复振荡的输入信号了，而MOS器件的功耗基本取决于门电路的翻转次数。如果把它上拉的话，每个引脚也会有微安级的电流，所以最好的办法是设成输出（当然外面不能接其它有驱动的信号）
现象四：这款FPGA还剩这么多门用不完，可尽情发挥吧
点评：FGPA的功耗与被使用的触发器数量及其翻转次数成正比，所以同一型号的FPGA在不同电路不同时刻的功耗可能相差100倍。尽量减少高速翻转的触发器数量是降低FPGA功耗的根本方法。
1、体积小，操作简略，功能牢靠，全程盯梢记载雨量数据，记载时刻长(一小时记载一次数据，可记载长达20个月乃至更长的时刻)。2、记载雨量数据无法修正，能在水文测站、环保、农、林业等部分供给最原始的降雨量数据。3、软件有中英文两种版别，可恣意挑选，英文版具有世界通用性。4、软件功能强大，数据检查便利。5、可另配数据拼接软件，将每次下载的数据曲线衔接成完好的曲线。6、记载时刻距离从2秒至24小时恣意设置。7、记载仪由内置高能锂电池供电，电池使用寿命可打两年以上。
雨量记录仪的参数：
测量规模：0.1～4mm/min；测量精度：±0.4mm；分 辨 率：0.1mm；记载容量：14800～30900组；记载距离：2秒～24小时接连可调；通讯接口：RS-232或USB；软 件：中、英文两种版别；雨量记录仪的使用方法
1、用随机顺便的通讯电缆将记载仪与通常核算机(PC586以上即可)的串行口相衔接。2、在核算机上运转记载仪应用程序，设置好记载仪的记载发动时刻、记载周期、中止时刻、中止方法等参数。3、设定完成后脱开记载仪与核算机的衔接，将记载仪置于需检测的场合。4、检测结束后，再将记载仪与核算机衔接，运转记载仪应用程序，将记载数据下载到核算机内进行数据处理。