电子技术综合训练课程设计报告-风速与风向的测量

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1、电子技术综合训练设计报告题目：风速与风向的测量姓名：学号：班级：电气二班同组成员：指导教师：日期：2011年12月28日26（二）摘要利用已有的电子技术知识，设计风速和风向测量的电子线路。霍尔磁敏原件感应出的信号是正弦波信号，我们需设计一个整形电路，将该正弦波信号转化为同频率的方波信号作为被测脉冲，然后测量出该信号在0.1S中的频率即为风速。风向用七位二进制码表示，通过电子线路上的发光二极管可以直观的读出与当前风向对应的一组七位二进制码，然后通过查表最终确定风向。风速测量电路和风向测量电路工作正常，性能稳定，达到了预期结果。这说明这个设计方案思路正确，可行性较高。关键字：

2、风速风向测量时基电路锁存计数26（三）目录1设计任务和要求…………………………………………………………1.1设计任务……………………………………………………………1.2设计要求……………………………………………………………2系统设计…………………………………………………………………2.1系统要求……………………………………………………………2.2系统工作原理……………………………………………………………2.3方案设计………………………………………………………3单元电路设计……………………………………………………………3.1单元电路A(单元电路的名称)……………………………

3、………3.1.1电路结构及工作原理…………………………………………3.1.2电路仿真…………………………………………………………3.1.3元器件的选择及参数确定……………………………………………3.2单元电路B(单元电路的名称)……………………………………3.2.1电路结构及工作原理……………………………………………3.2.2电路仿真…………………………………………………………3.2.3元器件的选择及参数确定………………………………………………4系统仿真……………………………………………………………………5电路安装、调试与测试……………………………………………………5.1

4、电路安装………………………………………………………………5.2电路调试………………………………………………………………5.3系统功能及性能测试…………………………………………………5.3.1测试方法设计………………………………………………………5.3.2测试结果及分析……………………………………………………6结论…………………………………………………………………………7参考文献……………………………………………………………………8总结、体会和建议附录261设计任务及要求1.1设计任务：利用已有的电子技术知识，设计风速测量的电子线路，要求能够连续测量风速，并采用LED显示测

5、量值。设计风向测量的电子线路，要求测量电路上显示一组七位二进制码，找出二进制码与风向角之间的对应关系，通过查表的方式求出风向角度，最终确定风向。1.2设计要求：⑴设计风速测量的电子线路；⑵设计风向测量的电子线路；⑶给出有关器件的选型和参数整定依据；⑷画出系统详细的硬件连线图；⑸完成实验室仿真、模拟调试，实现主要功能要求；⑹完成设计说明书；⑺答辩中能比较准确地回答所提出的问题；⑻分析并提出提高测量精度和分辨率的方法和措施。2系统设计2.1系统要求：当风速大于0.4m/s时，它能够连续测量风速的大小，测量周期为0.1s，并将前一个周期测量的结果进行锁存并显示在LED显示屏上。

6、风向用七位二进制码表示，通过电子线路上的发光二极管可以直观的读出与当前风向对应的一组七位二进制码，然后通过查表最终确定风向。2.2系统工作原理：1.风速测量电子线路的原理已知风速的计算公式为：V=0.1F其中V：风速,单位：m/s;F:脉冲频率，单位：Hz常用的风速传感器的感应组件为三杯式风杯组件，当风速大于0.4m/s时就产生旋转，信号变换为霍尔集成电路。在水平风力驱动下风杯组旋转，通过主轴带动磁棒盘旋转，其上的数十只小磁体形成若干个旋转的磁场，通过霍尔磁敏原件感应出脉冲信号，器频率随风速的增大而线性增加。由于霍尔磁敏原件感应出的信号是正弦波信号，我们需设计26一个整形

7、电路，将该正弦波信号转化为同频率的方波信号作为被测脉冲，然后测量出该信号在0.1S中的频率即为风速。时基电路（产生0.1S的标准时间信号）脉冲整形电路闸门电路计数器译码器译码显示器逻辑控制电路图1风速测量原理方框图计数0.1s锁存清零时基信号Ⅰ被测信号Ⅱ锁存信号Ⅲ清零信号Ⅳ图2各信号时序图262风向测量电子线路的原理风向信号是通过风向传感器输入电路的，风向传感器的感应组件为前端装有辅助标板的单板式风向标。角度变换采用的是七位格雷码光电码盘。当风向标随风旋转时，通过主轴带动码盘旋转，每转动2.815°，位于码盘上下两侧的七组发光