基于DSP的超声波风速风标测量系统研究

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1、内蒙古科技大学硕十学何论文摘要软测量技术刚刚兴起，利用超声波进行风速风标测量的系统现如今还不成熟，许多问题有待解决。当超声波在空气中传播时，由于受到风速的影响，顺风和逆风的情况F会产生一个可以测量的时间差。因此，基于这个原理制成的时差法超声波JxL速测量仪表，具有精度高、可靠性强、集成度高等优点。超声波风速风标仪表与传统的机械式仪表、电磁式仪表相比，具有安装简单、维护方便，不需要考虑机械磨损、精度较高，不需要人为的参与、并且可完全智能化的优势。TMS320F2812作为32位的微处理器，具有丰富的片上资源，高

2、达150M的系统时钟，而且功耗很小，适合作为智能仪表的核心处理器。本文研究了基于TMS320F2812的风速风标测量系统，可以实现风速的测量、风向的辨别、显示以及与上位机之『白J的通信等功能。系统硬件电路采用模块化进行设计，这种思想大大简化了系统硬件电路设计的复杂性，增强了系统的稳定性与可靠性。系统硬件电路包括超声波的发射模块、超声波的接收模块、显示模块以及与上位机通信模块。另外，根据超声波信号的特点，选用CX20106集成电路，在准确判断超声波到达时间的问题上有所改进。系统软件设计采用了模块化设计方法，增强

3、了软件的可移植性、可读性和稳定性。软件采用C语言与汇编语言混合编程。C语言具有编程简单，可以移植等优点，但是产生代码较长，对硬件的直接控制能力相对较弱；汇编语言产生的代码较小，控制硬件灵活，但是可读性差，移植困难，因此为了发挥各自优点，产生高速度、高效率的代码混合编程是最好的选择。文章最后进行了对比实验和误差分析进而得出结论。关键词：DSP，超声波，时差法，风速测量，风向内蒙古科技人学硕十学何论文AbstractTherearemanyadvantageswhenultrasonicisutilizedtom

4、easurethevelocityandvaneofthewind．Theultrasonicvelocity，influencedbythewindspeed,couldshowameasurabledifferencewhenittransmitsinthedirectionofforwardfloworintheoppositeflow．Anultrasonicanemometerandvanebasedonthetheorywasdeveloped．、舫ththesuperioritiesofhigh

5、precision．highdependabilityandhighintegration．Possessingthemeritsofsimpleinstallation,easymaintenance，nomechanicalwear,highprecision,noparticipationofmanandcompleteintellectualization,comparedtotraditionalmechanicalorelectromagneticinstrumentations．Theprofi

6、cienttechniquehasnotbeenwidelyusedinrelatedscale．Thereareman)7problemstoberesearched．TMS320F2812isa32bitmicroprocessorwithabundanton—chipresources，anditshandlingcapacityisupto150Mwithlowpowerconsumption．Itissuitabletomakeupanintelligentinstrumentation．There

7、fore，theultrasonicwindvelocityandvanemeaswementsystembasedonTMS320F2812Wasresearchedinthisstudy．Themultiplevariablesincludingwindvelocityandvanedetection,displayandcommunicatewithPCbyserialinterfacewerediscussed．Thesystemhardwarewasmodularlydesigned，andasar

8、esult,thecomplexityofcomplicacysystemhardwaredesignWaspredigested，whilethesystemstabilizationandreliabilitywereenhanced．Consideringthecharacteristicsofultrasonicsignals，CX20106Waschosentodeterminethear