畢業(yè)設(shè)計：基于單片機控制的風(fēng)速風(fēng)向的測量（終稿）

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1、濱江學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）題目基于單片機控制的風(fēng)速風(fēng)向的測量院系濱江自動控制系專業(yè)測控技術(shù)與儀器學(xué)生姓名葉成龍學(xué)號指導(dǎo)教師莊偉職稱講師二Ｏ一一年五月三十日-41-目錄摘要3第1章緒論31.1問題的提出31.2國內(nèi)外的發(fā)展動態(tài)41.3研究的內(nèi)容41.4研究內(nèi)容41.4.1風(fēng)速測量方法51.4.2風(fēng)向測量方法6第2章系統(tǒng)整體硬件電路分析設(shè)計72.1單片機部分72.1.1單片機型號72.1.2硬件系統(tǒng)的主電路設(shè)計82.2風(fēng)速測量的設(shè)計112.2.1風(fēng)速傳感器112.2.2信號放大部分112.2.3AD轉(zhuǎn)化器工作原理132.2.4顯示部分152.3

2、風(fēng)向測量的設(shè)計16第3章軟件系統(tǒng)的設(shè)計203.1風(fēng)速軟件設(shè)計213.2風(fēng)速部分程序223.3風(fēng)向軟件設(shè)計243.4風(fēng)向部分程序25第4章硬件電路圖與仿真設(shè)計264.1硬件電路圖設(shè)計工具與仿真工具264.1.1硬件電路圖原理圖設(shè)計工具264.1.2硬件電路仿真工具264.2硬件電路設(shè)計274.3電路仿真設(shè)計284.3.1風(fēng)速測量仿真284.3.2風(fēng)向測量仿真294.3.3仿真分析30第5章系統(tǒng)的調(diào)試315.1硬件調(diào)試315.2軟件調(diào)試31-41-參考文獻(xiàn)32附錄33風(fēng)速程序：33風(fēng)向程序：38致謝：41ABSTRACT42-41-基于單片機

3、控制的風(fēng)速風(fēng)向的測量葉成龍南京信息工程大學(xué)濱江學(xué)院測控技術(shù)與儀器專業(yè)，南京摘要人類社會發(fā)展的歷史與能源的開發(fā)和利用水平密切相關(guān)，每一次新型能源的開發(fā)都使人類經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生一次飛躍。在自然界中，風(fēng)是一種可再生、無污染而且儲量巨大的能源。隨著全球氣候變暖和能源危機，各國都在加緊對風(fēng)力的開發(fā)和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護(hù)我們賴以生存的地球。本文介紹了用AT89S52系列單片機設(shè)計監(jiān)測風(fēng)速風(fēng)向的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及顯示模塊。對于風(fēng)速該系統(tǒng)采用單片機技術(shù)。壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)交給單片機處理，再由液晶顯示屏顯示測量的風(fēng)速值。對于風(fēng)向該

4、系統(tǒng)利用編碼器在0-360°范圍內(nèi)進(jìn)行測量收集信號，在多圈旋轉(zhuǎn)的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)單圈自動歸零，通過單片機進(jìn)行格雷碼轉(zhuǎn)化處理，測量風(fēng)向通過數(shù)碼管顯示。軟件部分的設(shè)計采用模塊編程，方便今后的維護(hù)和改進(jìn)。關(guān)鍵詞：風(fēng)向風(fēng)速單片機傳感器第1章緒論1.1問題的提出風(fēng)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境因子之一。風(fēng)速適度對改善農(nóng)田環(huán)境起著重要作用。風(fēng)對農(nóng)業(yè)也會產(chǎn)生消極作用。它能傳播病原體，蔓延植物病害。高空風(fēng)是粘蟲、稻飛虱、稻縱卷葉螟、飛蝗等害蟲長距離遷飛的氣象條件。大風(fēng)使葉片機械擦傷、作物倒伏、樹木斷折、落花落果而影響產(chǎn)量。大風(fēng)還造成土壤風(fēng)蝕、沙丘移動，而毀壞農(nóng)田。在干旱

5、地區(qū)盲目墾荒，風(fēng)將導(dǎo)致土地沙漠化。牧區(qū)的大風(fēng)和暴風(fēng)雪可吹散畜群，加重凍害。地方性風(fēng)的某些特殊性質(zhì)，也常造成風(fēng)害。由海上吹來含鹽分較多的海潮風(fēng)，高溫低溫的焚風(fēng)和干熱風(fēng)，都嚴(yán)重影響果樹的開花、座果和谷類作物的灌漿。防御風(fēng)害，多采用培育矮化、抗倒伏、耐摩擦的抗風(fēng)品種。營造防風(fēng)林，設(shè)置風(fēng)障等更是有效的防風(fēng)方法。所以測量風(fēng)速風(fēng)向?qū)θ祟惛玫匮芯考袄蔑L(fēng)能和改善生活生產(chǎn)有積極的影響。我國的風(fēng)力資源極為豐富，絕大多數(shù)地區(qū)的平均風(fēng)速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風(fēng)速更大；有的地方，一年三分之一以上的時間都是大風(fēng)天。在這些地區(qū)

6、，風(fēng)力發(fā)電是很有前途的。尤其是目前能源緊張，風(fēng)力發(fā)電成為新潮發(fā)電方式的情況下，對風(fēng)速風(fēng)向的測量和控制尤為重要。所以研究風(fēng)的變化意義巨大。-41-1.2國內(nèi)外的發(fā)展動態(tài)風(fēng)是大自然普遍存在的，而風(fēng)這一定義的出現(xiàn)以及開始進(jìn)行測量則是有很久的歷史，在奴隸社會初期，我國的人們就開始進(jìn)行簡單的測量以及判斷，只是那個時候的測量方法是通過旗幟來判斷的，一旗幟飄揚的方向以及平率來進(jìn)行判斷風(fēng)向風(fēng)速，這種方法只能進(jìn)行簡單的判斷，而在東漢的進(jìn)一步發(fā)展將風(fēng)向風(fēng)速的測量有一定的發(fā)展，但是在進(jìn)行測量的時候依舊是只能進(jìn)行判斷，而無法得出準(zhǔn)確的值,但是現(xiàn)在使用傳感器來進(jìn)行

7、測量就能夠了解到某一時刻的準(zhǔn)確的風(fēng)向風(fēng)速，同時還能進(jìn)行計算某一段的風(fēng)向風(fēng)速的平均值。目前，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，工廠的自動流水生產(chǎn)線，全自動加工設(shè)備，都大量地采用了各種各樣的傳感器，它們在合理化地進(jìn)行生產(chǎn)，減輕人們的勞動強度，避免有害的作業(yè)發(fā)揮了巨大的作用。在軍事國防領(lǐng)域，各種偵測設(shè)備，紅外夜視探測，雷達(dá)跟蹤、武器的精確制導(dǎo)，沒有傳感器是難以實現(xiàn)的。在航空航天領(lǐng)域，空中管制、導(dǎo)航、飛機的飛行管理和自動駕駛，儀表著陸盲降系統(tǒng)，都需要傳感器。人造衛(wèi)星的遙感遙測都與傳感器緊密相關(guān)。沒有傳感器，要實現(xiàn)這樣的功能那是不可能的。國內(nèi)外使用的傳感器及其部件

8、大多以機械的為主，此類傳感器一般是體積大，測量精度不高，響應(yīng)時間長，靈敏度低，價格昂貴。而且，它們的電路復(fù)雜，占用面積大。為了使傳感器的測量精度，穩(wěn)定性和可靠性都較高，同時避免繁瑣的機械傳動，