1. 研究目的与意义
风是日常生活中经常遇到的现象,随着人类科技知识的不断发展,对风力资源的利用也越来越广泛,怎样测量风的速度和风力等级就成为一个重要的课题。
针对这种情况,要求给出一种数显风速仪设计方案,该设计要去将风速的感应装置(传感器)与采集运算系统合而为一,为该装置设计采集系统、数据存储系统,同时留出数据传输接口,在必要时可以方便地与计算机进行连接,以实现数据的转移与后期处理。
风速是天气情况数据中的一个重要的参数,对它的测量会影响到天气预报的准确性。
2. 课题关键问题和重难点
本设计的关键问题和难点首先在于风速参数的采集,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,所以需要设计一个小型的测量系统,此测量风速系统要电路简单,精度高,体积小,成本低,容易实现。
其次风速系统的功能主要是能对当前的风速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,要求具有断电保护或者记忆功能。
3. 国内外研究现状(文献综述)
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,以旗帜飘扬的方向以及平率来进行判断风速,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速,同时还能进行计算某一段的风速的平均值。
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,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,都使用了传感器。
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。
4. 研究方案
该课题拟通过风速传感器来感知风速并转化为电信号,然后通过放大整形电路对传感器采集的数据进行放大和整形,经过单片机对信号进行处理和转换,并通过软件编程的方法得到实际转速值,最后通过显示模块显示出实际转速。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料; 第 2 周 查询、阅读相关资料,理解有关内容; 第 3 周 查找、翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份; 第 4 周 确定传感器检测电路,参阅有关资料,分析信号调理电路工作原理; 第 5 周 完成风速检测模块的调试工作, 重难点的罗列及其解决方法; 第 6 周 完成风速显示模块的调试工作, 重难点的罗列及其解决方法; 第 7 周 完成数据传输模块的调试工作, 重难点的罗列及其解决方法; 第 8 周 完成数据传输模块的调试工作, 重难点的罗列及其解决方法; 第 9 周 软硬件联调/软件调试; 第 10 周 撰写论文; 第 11 周 修改论文; 第 12 周 提交论文,接收验收成果,接受答辩资格审查; 第 13 周 评阅教师评阅论文; 第 14 周 准备参加答辩。
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