2020-5-30，風(fēng)速變送器體積龐大、功耗高、性能單一等不足,結(jié)合國(guó)內(nèi)外風(fēng)速變送器的研究理論和實(shí)用測(cè)量系統(tǒng),基于熱式風(fēng)速測(cè)量原理,采用多項(xiàng)式小二乘擬合算法及單片機(jī)處理電路,開發(fā)了一種基于NEC單片機(jī)的熱膜式風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)用低功耗設(shè)計(jì)思想,選用低功耗單片機(jī)和信號(hào)調(diào)理芯片,使系統(tǒng)靜態(tài)功耗達(dá)到了3.5mA。模塊化的理念在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中得到了廣泛運(yùn)用:針對(duì)國(guó)內(nèi)PC機(jī)的普及,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了和上位PC機(jī)通信的電路模塊。Zigbee通信模塊的設(shè)計(jì),使系統(tǒng)在無線組網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用層面具有廣闊的市場(chǎng)前景。本文研制的熱膜式風(fēng)速變送器,可以同時(shí)測(cè)量風(fēng)速和溫度并分時(shí)顯示測(cè)量值,具有多組風(fēng)速、溫度量程/單位可供選擇,能夠?qū)L(fēng)速、溫度測(cè)量值轉(zhuǎn)換為4-20mA電流和0-10V電壓,還能夠通過通信接口將測(cè)量數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī)。儀器以NECuPD78F0513A單片機(jī)為核心處理器,傳感器探頭模塊、量程/單位設(shè)置模塊、外部EEPROM存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、4-20mA V/I轉(zhuǎn)換模塊和0-10V電壓轉(zhuǎn)換模塊分別完成風(fēng)速/溫度的數(shù)據(jù)采集和信號(hào)調(diào)理、量程/單位的設(shè)定、標(biāo)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、測(cè)量數(shù)據(jù)處理、顯示、傳輸以及轉(zhuǎn)換操作。論文圍繞系統(tǒng)開發(fā)所做的工作展開介紹:章介紹了國(guó)內(nèi)外風(fēng)速變送器的研究現(xiàn)狀,分析了風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),闡述了項(xiàng)目的來源、設(shè)計(jì)要求和主要研究?jī)?nèi)容。第二章詳細(xì)闡述了熱式風(fēng)速儀的測(cè)量原理和基本測(cè)量電路。第三章介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì),包括器件選型、電源模塊、探頭電路、D/A轉(zhuǎn)換模塊、4-20mA V/I轉(zhuǎn)換模塊、0-10V電壓轉(zhuǎn)換模塊;第四章介紹了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)總體軟件程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、IIC串行口通信程序、LCD顯示程序、定時(shí)器程序以及正交多項(xiàng)式小二乘擬合算法程序;第五章介紹了系統(tǒng)的標(biāo)定方法。第六章確定了測(cè)量系統(tǒng)的性能指標(biāo),驗(yàn)證該系統(tǒng)能夠滿足項(xiàng)目要求。第七章對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié),對(duì)風(fēng)速變送器的改進(jìn)和完善進(jìn)行了