将传感器输出电压输入C8051F120自带的12 bit A/D转换单元即可转换成数字信号。可直接使用单片机内部基准电压，并通过软件编程将内部放大器增益(PGA)设置为0.5，将输入电压变换到电压转换范围之内，从而完成动压的采集转换。
2.2.2 航向测量单元
航向的测量使用三维磁阻传感器测量地球磁场在载体坐标系三个轴上的分量，结合三维加速度传感器解算出的姿态角进行倾斜角补偿，经过坐标变换，最终得到地理坐标系上精确的航向角。这里选用一个二维磁阻传感器HMC1022和一个一维磁阻传感器HMC1021组成一个三维磁场检测单元。HMC1022/1是Honeywell公司生产的利用磁阻效应构成的AMR 各项异性磁阻传感器，测量范围±6 Guass，灵敏度1 mV/V/Guass，测量带宽5 MHz，分辨率85 μGuass[7]。输出特性曲线如图2所示。 
图中SW按键用于手动置位/复位传感器，根据需要也可另外设计电路来通过单片机进行控制。ICL7660是电压反转器，用于将正电压转换成相应的负电压，给仪表放大器AD620提供负电压。AD620的5脚接的参考电压由单片机的DAC模块提供。
三维加速度传感器选用ADXL345，它直接输出数字信号，分辨率4 mg/LSB，能够分辨出仅为0.25°的倾角变化，一个集成的32级FIFO可储存多达32个X、Y和Z数据样本[9]，从而减小对主处理器的影响，通过SPI（3线或4线）或者数字接口访问。这里将其挂到总线上，根据其特有的总线从地址(0xEE)进行访问。
2.2.3 静压与静温测量单元
静压与静温可使用一个温压传感器来测量，本系统选用Bosch公司的气压温度传感器B085，其压力测量范围为30~110 kPa(相当于海拔-500 m~9 000 m)，绝对误差典型值为±1 hPa，分辨率0.01 hPa，温度测量范围-40 ℃~+80 ℃，绝对误差±1 ℃[10]，使用I2C接口直接输出数字量，可直接与单片机连接。
2.3 数据存储和传输电路设计
完成数据采集后，需将数据转移到计算机上进行风速解算。数据转移可采用存储到SD卡或直接传输给地面接收器。SD卡具有SD模式和SPI模式两种接口方式[11]，考虑单片机自带SPI接口方式，因此选择SPI作为接口连接方式。无线发送模块采用9XStream 数传模块，其开阔地距离达11 km/2.1 dB偶极天线, 射频传输速率高达19 200 b/s[12]，可采用UART接口与C8051F120的另一个串行端口UART1连接。
2.4 系统整体电路结构
综合以上设计电路，根据各测量模块的数据传输接口，将其连接至C8051F120数字外设的各个接口，得到系统的总体电路结构框图，如图4所示。 
3 软件流程设计
本机载系统主要完成对传感器数据的采集、处理、存储、传输等任务，风速解算由地面计算机根据风速模型完成。C8051F120单片机的主函数软件设计流程如图5所示。 
本文根据皮托—静压管改进型测风模型所需测量的相关物理量，设计了基于C8051F120单片机为主控芯片，配合相关传感器完成硬件电路设计，并对软件流程作了规划，可完成实时采集无人机飞行过程中的飞行状态数据和大气相关功率电感物理量，将所得数据存入SD卡存储器，或通过无线模块直接发送给地面接收设备，最后由地面计算机完成对风速的解算任务，实现测风目的。
参考文献
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[2] 周树道. 基于非惯性运动状态的气象无人机测风方法研究[J]. 传感技术学报，2011，24（1）：155-158.
[3] 新华龙电子.C8051F120/1/2/3/4/5/6/7系列混合信号ISP Flash微控制器数据手册[DB/OL].http://www.xhl.com.cn.
[4] 王丽秋. 基于u-blox 高灵敏精确定位系统[J]. 微计算机信息, 2010，26(2):167-169.
[5] 黄成功. 小型无人机空速测量系统设计[J].计算机测量与控制, 2009(8):1512-1516.
[6] 飞思卡尔.MPXV7002DP用户手册. http://www.freescale.com.
[7] 王丽颖.基于HMC1022磁阻传感器的数字电子罗盘的设计与实现[J].电子测量技术, 2009(1):108-111.
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