測風速風向傳感器設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-27 06:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 無法離檢測。 ②對檢測物體的限制少 由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定 在金屬。 ③響應(yīng)時間短 光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機械性工作時間，響應(yīng)時間非常短。 ④分辨率高 能通過高級設(shè)計技術(shù)使投光光束集中在小光點，或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)，來實現(xiàn)高分辨率。也可進行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。 ⑤可實現(xiàn)非接觸的檢測 可以無須機械性地接觸檢測物體實現(xiàn)檢測，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長期使用。 ⑥可實現(xiàn)顏色判別 通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對檢測物體的顏色進行檢測。 ⑦便于調(diào)整 在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調(diào)整。本設(shè)計選用的是反射式光電傳感器，反射式光電傳感器廣泛應(yīng)用于點鈔機、限位開關(guān)、計數(shù)器、電機測速、打印機、復(fù)印機、液位開關(guān)、金融設(shè)備、娛樂設(shè)備（自動麻將機）、舞臺燈光控制、監(jiān)控云臺控制、運動方向判別、計數(shù)、電動繞線機計數(shù)、電能表轉(zhuǎn)數(shù)計量反射式光電傳感器的工作原理：自帶一個光源和一個光接收裝置，光源發(fā)出的光經(jīng)過待測物體的反射被光敏元件接收，再經(jīng)過相關(guān)電路的處理得到所需要的信息。可以用來檢測地面明暗和顏色的變化，也可以探測有無接近的物體。其特點為，安裝接線簡便；安裝使用時便于光路對齊；不受被檢物的形狀、顏色和材質(zhì)影響；相對于對射式光電傳感器，節(jié)省安裝使用空間。 信號處理模塊分析在該信號處理是光電傳感器收集到的光信號轉(zhuǎn)化為電信號，再由放大電路把采集到的信號放大輸入單片機進行計數(shù)。4 基于光電傳感器的硬件電路設(shè)計本次設(shè)計系統(tǒng)的原理圖如圖41所示，通過電路與單片機的通信即可從數(shù)碼管讀出要檢測的脈沖數(shù)，電路簡單，精度高，容易實現(xiàn)，大大簡化了硬件的設(shè)計。 圖41系統(tǒng)電路圖5風速風向測試儀軟件設(shè)計 風速測量程序設(shè)計由測風傳感器資料可知,Ｖ＝ Ｆ,其中Ｆ為傳感器輸入到單片機的脈沖頻率。將Ｔ１做為定時器, 將Ｔ０作為計數(shù)器。Ｔ１與Ｔ０同時工作, 如果Ｔ１定時１秒, 則Ｔ０計數(shù)值即為此刻風速的１０倍。 ｍ /s。LPC921 的兩個定時計數(shù)器共有5 種工作模式,本系統(tǒng)選擇模式1,即T0,T1 均為16 位定時器/ 計數(shù)器,THn 和TLn 級聯(lián),無預(yù)分頻器。 外部晶振, 在不預(yù)分頻情況下, 定時計數(shù)器工作頻率為:。16 位的定時器在初值為0 的情況下, 溢出一次共計時次數(shù)為6 5 5 3 5(0xFFFFH),所以在定時器中斷56 次之后共計延時約1 秒。風速測量子程序流程圖如圖51 所示。、圖51 風速測量子程序流程圖 風向測量程序設(shè)計風向測量先測得4 位格雷碼的輸入, 通過4 位輸入值計算出格雷碼, 再通過格雷碼換算成二進制碼, 最后通過查表法得出風向角度。格雷碼(Gray code),又叫循環(huán)二進制碼或反射二進制碼。格雷碼屬于可靠性編碼, 是一種錯誤最小化的編碼方式, 因為, 自然二進制碼可以直接由數(shù)/ 模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號, 但某些情況, 例如從十進制的3 轉(zhuǎn)換成4 時二進制碼的每一位都要變, 使數(shù)字電路產(chǎn)生很大的尖峰電流脈沖。而格雷碼則沒有這一缺點, 它是一種數(shù)字排序系統(tǒng), 其中的所有相鄰整數(shù)在它們的數(shù)字表示中只有一個數(shù)字不同。它在任意兩個相鄰的數(shù)之間轉(zhuǎn)換時, 只有一個數(shù)位發(fā)生變化。它大大地減少了由一個狀態(tài)到下一個狀態(tài)時邏輯的混淆。表1 方位 角度 格雷碼 二進制碼對照表十進制數(shù)自然二進制數(shù)格雷碼十進制數(shù)自然二進制數(shù)格雷碼000000000810
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