基于单片机控制的风速风向的测量论文

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1、基于单片机控制的风速风向的测量毕业论文目录摘要3第1章绪论31.1问题的提出31.2国内外的发展动态41.3研究的内容41.4研究内容41.4.1风速测量方法51.4.2风向测量方法6第2章系统整体硬件电路分析设计72.1单片机部分72.1.1单片机型号72.1.2硬件系统的主电路设计82.2风速测量的设计112.2.1风速传感器112.2.2信号放大部分112.2.3AD转化器工作原理132.2.4显示部分152.3风向测量的设计16第3章软件系统的设计203.1风速软件设计213.2风速部分程序223.3风向软件设计243.4风向部分程序25第4章硬件

2、电路图与仿真设计264.1硬件电路图设计工具与仿真工具264.1.1硬件电路图原理图设计工具264.1.2硬件电路仿真工具264.2硬件电路设计274.3电路仿真设计284.3.1风速测量仿真284.3.2风向测量仿真294.3.3仿真分析30第5章系统的调试31-39-5.1硬件调试315.2软件调试31参考文献32附录33风速程序：33风向程序：38致谢：41ABSTRACT42-39-第1章绪论1.1问题的提出风是农业生产的环境因子之一。风速适度对改善农田环境起着重要作用。风对农业也会产生消极作用。它能传播病原体，蔓延植物病害。高空风是粘虫、稻飞虱、

3、稻纵卷叶螟、飞蝗等害虫长距离迁飞的气象条件。大风使叶片机械擦伤、作物倒伏、树木断折、落花落果而影响产量。大风还造成土壤风蚀、沙丘移动，而毁坏农田。在干旱地区盲目垦荒，风将导致土地沙漠化。牧区的大风和暴风雪可吹散畜群，加重冻害。地方性风的某些特殊性质，也常造成风害。由海上吹来含盐分较多的海潮风，高温低温的焚风和干热风，都严重影响果树的开花、座果和谷类作物的灌浆。防御风害，多采用培育矮化、抗倒伏、耐摩擦的抗风品种。营造防风林，设置风障等更是有效的防风方法。所以测量风速风向对人类更好地研究及利用风能和改善生活生产有积极的影响。我国的风力资源极为丰富，绝大多数地区

4、的平均风速都在每秒3米以上，特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿，平均风速更大；有的地方，一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区，风力发电是很有前途的。尤其是目前能源紧张，风力发电成为新潮发电方式的情况下，对风速风向的测量和控制尤为重要。所以研究风的变化意义巨大。1.2国内外的发展动态风是大自然普遍存在的，而风这一定义的出现以及开始进行测量则是有很久的历史，在奴隶社会初期，我国的人们就开始进行简单的测量以及判断，只是那个时候的测量方法是通过旗帜来判断的，一旗帜飘扬的方向以及平率来进行判断风向风速，这种方法只能进行简单的判断，而在东汉的进一步发展将风向

5、风速的测量有一定的发展，但是在进行测量的时候依旧是只能进行判断，而无法得出准确的值,但是现在使用传感器来进行测量就能够了解到某一时刻的准确的风向风速，同时还能进行计算某一段的风向风速的平均值。目前，在工农业生产领域，工厂的自动流水生产线，全自动加工设备，都大量地采用了各种各样的传感器，它们在合理化地进行生产，减轻人们的劳动强度，避免有害的作业发挥了巨大的作用。在军事国防领域，各种侦测设备，红外夜视探测，雷达跟踪、武器的精确制导，没有传感器是难以实现的。在航空航天领域，空中管制、导航、飞机的飞行管理和自动驾驶，仪表着陆盲降系统，都需要传感器。人造卫星的遥感遥

6、测都与传感器紧密相关。没有传感器，要实现这样的功能那是不可能的。国内外使用的传感器及其部件大多以机械的为主，此类传感器一般是体积大，测量精度不高，响应时间长，灵敏度低，价格昂贵。而且，它们的电路复杂，占用面积大。为了使传感器的测量精度，稳定性和可靠性都较高，同时避免繁琐的机械传动，传感器的研究方向已经向着小型化，低功耗，集成化，智能化方向发展。 -39-1.3研究的内容风速风向是经常需要采集的一个参数，由于机械式的风速传感器响应时间比较长，体积大，而且价格比较贵，要实现在一个不是很广阔的地方测量风速就会比较难，所以本课题研究的是设计一个小型的测量系统，此测

7、量风速系统要电路简单，精度高，体积小，成本低，容易实现。风速风向系统的功能主要是能对当前的风速风向进行测量并在显示器件上显示，而且测量系统要求具有一定的精度，在断电及其他影响情况下仍能准确的工作，尤其是风向测量部分，要求具有断电保护或者记忆功能，能够时刻反应风向情况。本课题研究的是设计一个小型的测量系统，此测量系统电路简单，精度高，体积小，成本低，容易实现。对于风速在0－80m/s的范围内，在单片机的控制下，采用合适的测量方法对电压的变化进行测量，同时要求风速的测量达到一定的精度，误差不超过5%并且对风速进行显示。对于风向在0-360°范围内进行测量，在多

8、圈旋转的情况下能够实现单圈自动归零，单片机处理测量风向能够显示并且