降水是水文和气象观测的关键要素之一,降水的监测及预测对于防汛抗旱和农业生产有着重要意义。雨量计是测量降水量的重要仪器,其测量的准确度直接决定测量数据的可靠性。传统的虹吸式以及翻斗式雨量计采用人工或半人工的方式,大幅度降低数据的实时性、可靠性以及准确性。本文主要介绍了一种基于多普勒效应的新型雨量计,从硬件电路设计到软件设计两方面对雨量采集系统进行分析,并对整套系统进行测试,具体工作如下:(1)系统硬件电路的设计,分为主控系统的电路原理仿真优化和PCB版图设计。硬件电路主要包括微波发射模块、控制模块、通信模块、采集模块以及电源模块,电路设计原则是在满足性能要求的基础上提高系统的稳定性与可靠性。(2)系统软件框架的设计、功能模块的实现以及程序算法的设计。在硬件平台上移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统,提高软件的可移植性和实时性,解决实际工程问题。接着将各个功能模块进行独立化处理,如采集模块、通信模块等,并介绍每个功能模块的具体实现方法与设计方案。(3)系统整体测试,分为硬件测试和软件测试。硬件测试主要是测试电路设计的合理性,软件测试主要是测试各功能模块能否正常运行。最后,对测试数据进行分析,结果表明系统整体性能基本达到设计指标。其中:雨量测量范围可达0～4mm/min,测量误差基本小于5%。本课题研发的基于多普勒效应的雨量计,相比于传统的雨量计,具有体积小、携带方便、成本低、精度及可靠性高等优点,避免了人工手动操作带来的不确定因素,同时也减轻了工作人员的工作强度,提高工作效率。