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本文采用最新的超低功耗MSP430系列单片机对原有的数据采集系统和传统气象传感器进行改造和升级。通过使用单片机嵌入到传统传感器中，完成数据采集、处理和通讯工作，完成传统传感器的智能化数字输出。传统非智能传感器输出信号分为数字信号和模拟信号两种，为实现嵌入式的智能传感器，本文选用风杯风速计和风向标描述数字信号传感器的智能化过程，而模拟信号传感器的智能化则选用传统短波总辐射表。采用低功耗系列的单片机作为处理核心，实现单站数据采集模块的功能。提出采用485总线方式，将各个智能传感器和单站数据采集模块组成“气象采集网络”即单站数据采集系统，以达到简化布线，增强仪器互换性，降低维修维护成本的目的。最后将各个单站数据采集系统通过GPRS的通讯方式与数据中心进行数据通信。经过实验证明，此套数据采集系统的设计结构适用于气象、水文、环境等研究领域的野外仪器采集数据，并具有低功耗、低成本、低维护等优点。