毕业论文设计：基于单片机控制的风速风向的测量

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1、滨江学院毕业论文（设计）题目基于单片机控制的风速风向的测量院系滨江自动控制系专业测控技术与仪器-41-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2

2、43.4风向部分程序25第4章硬件电路图与仿真设计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315.1硬件调试315.2软件调试31-41-参考文献32附录33风速程序：33风向程序：38致谢：41ABSTRACT42-41-基于单片机控制的风速风向的测量叶成龙南京信息工程大学滨江学院测控技术与仪器专业，南京210044摘要人类社会发展的历史与能源的开发和利用水平密切相关，每一次新型能源

3、的开发都使人类经济的发展产生一次飞跃。在自然界中，风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着全球气候变暖和能源危机，各国都在加紧对风力的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排放，保护我们赖以生存的地球。本文介绍了用AT89S52系列单片机设计监测风速风向的数据采集处理系统以及显示模块。对于风速该系统采用单片机技术。压力传感器采集的数据交给单片机处理，再由液晶显示屏显示测量的风速值。对于风向该系统利用编码器在0-360°范围内进行测量收集信号，在多圈旋转的情况下能够实现单圈自动归零，通过单片机进行格雷码转化处理，测量风向通过数码管显示。软件部分的设计采用模块编程，方便今后的维护和

4、改进。关键词：风向风速单片机传感器第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、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

5、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。-41-1.2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

6、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

7、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