风速是气象测量的一个重要要素,利用超声波进行风速测量现如今得到广泛的应用,技术已经很成熟。当超声波在空气中传播时,受到风速的影响,顺风和逆风情况下存在一个时间差,基于这个原理制成的时差法超声波风速测量仪表,具有精度高、可靠性强、集成度高等优势,并可以与雨量、湿度等测量仪表构成完整的移动气象站,与传统的机械式仪表、电磁式仪表相比,具有较强的优势,其关键参数是系统的测量精度。ARM作为32位的微处理器,具有丰富的片上资源,高达60M的处理能力,而且功耗很小,适合作为智能仪表的核心处理器。本文给出了基于LPC2132的风速测量系统,可以实现风速的测量、显示、精度调节以及与上位机之间的通信等功能。系统硬件电路包括ARM7处理器以及外围的模拟、数字电路,并采用模块化进行设计。这种思想大大简化了系统硬件电路设计的复杂性,增强了系统的稳定性与可靠性。软件部分根据超声波信号的特点,选用新型的构造包络的方法,在准确判断超声波到达时间的问题上有所改进。文章共分六个部分。第一章绪论介绍了超声波风速测量仪表的发展现状、本篇论文选题的目的和意义、所做的工作以及创新点。第二章介绍了超声波风速测量的基本原理。第三章是介绍基于ARM的超声波风速测量的系统的硬件设计。第四章是系统的软件设计。第五章是系统的误差分析。第六章是全文的总结以及就下一步的工作提出一些设想。关键词:ARM微控制器,超声波,时差法,风速测量
上传时间: 2022-06-18
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本文介绍了一种基于激光传感器转速测量系统的设计。系统采用对射式激光传感器产生与电机转动相对应的脉冲信号,使用STM32单片机对脉冲信号进行捕捉,记录一定时间内的脉冲总个数,然后计算出电机的速度,最后系统通过OLED实时显示电机的转速值。经过软硬件系统的调试,表明本测速系统达到了预期的效果,并且硬件简单、测量数据可稳定靠,具有一定的应用价值。只有源代码,硬件直接手工焊接,因此没有电路图以及PVB,电路自行使用STM32最小系统板连接传感器即可。
上传时间: 2022-07-01
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基于STC89C52的温度测量系统设计(数码管显示)
上传时间: 2022-07-09
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风速测量的准确性对于海洋-大气界面的观测有着重要意义。本文简述了时间差超声波风速测量方法的优点,并运用时间差法的二维V型结构超声波测量原理,搭建了一种基于STM32F103ZET6的二维超声波风速测量系统。与传统的测风系统相比较,该设计引入希尔伯特黄变换对测量数据进行处理,能够保证风速测量的准确性。实验结果表明:该设计适应性较强,可实现较高精度的风速测量,在海气界面等复杂气象环境的观测中具有较高的参考价值和实用意义。关键词海气界面,超声波,时差法,STM32F103ZET6,希尔伯特黄变换目前,传统的风速测量仪大多是利用机械构件的转动来衡量风速[1]。与超声波风速仪相比,存在几点缺陷:1)旋转部件会产生摩擦损耗;2)存在启动风速,需要启动时间;3)在海气界面中机械旋转构件的抗浸蚀性能较差[2]。超声波风速仪与HHT算法相结合,不仅弥补了以上缺陷,而且在风速测量精度上有所提高、抗恶劣海况能力增强,成为当下的研究热点。本文简单介绍了一种基于微控制器 STM32F103ZET6、运用时间差法设计的二维超声波测风仪,并引入HHT算法对测量数据进行处理。该系统测量精度高、体积小、频率快、稳定性强,十分适用于海洋大气界面等海洋环境的风速测量。
标签: stm32f103zet6 超声波风速测量
上传时间: 2022-07-23
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随着计算机和微电子技术的飞速发展,基于数字信号处理的示波器、信号发生器、逻辑分析仪和频谱分析仪等测量仪器已经应用到各个领域并且发挥着重要作用,但这些仪器昂贵的价格阻碍了它们的普遍使用。 本文针对电子测量仪器技术发展和普及的情况,结合用FPGA实现数字信号处理的优势,研究一种基于FPGA的辅助性独立电予测量仪器的软件系统。这种仪器可以作为数模混合电路测试和验证的工具,用来观察模拟信号波形、数字信号时序波形、模拟信号的幅度频谱,也可以用来产生DDS信号。在硬件选择上,使用具有Altera公司CycloneⅡ器件的平台来实现单片DSP系统,这种芯片成本低廉、工作速度快、技术兼容性好;在软件设计上,采用基于FPGA的可编程数字逻辑设计方法,这种方法具有开发难度小、功能扩展简单等优点。设计中采用的关键技术包括:基于FPGA和IP Core的Verilog HDL设计、数据采集、数据存储、数据处理以及数据波形的实时显示。对这些技术的研究探讨不仅有理论研究价值,在科学实验和产品设计中同样具有重要的实用价值。系统的设计以低资源、高性能为目标,设计中采用了科学的模块划分、设计与集成的方法,在保持原四种信号处理功能不变的前提下,尽量多的节约各种FPGA资源,为实现低成本的辅助电子测量仪器提供了可能。
上传时间: 2013-06-05
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表面粗糙度是机械加工中描述工件表面微观形状重要的参数。在机械零件切削的过程中,刀具或砂轮遗留的刀痕,切屑分离时的塑性变形和机床振动等因素,会使零件的表面形成微小的蜂谷。这些微小峰谷的高低程度和间距状况就叫做表面粗糙度,也称为微观不平度。表面粗糙度的测量是几何测量中的一个重要部分,它对于现代制造业的发展起了重要的推动作用。世界各国竞相进行粗糙度测量仪的研制,随着科学技术的发展,各种各样的粗糙度测量系统也竞相问世。对于粗糙度的测量,随着技术的更新,国家标准也一直在变更。最新执行的国家标准(GB/T6062-2002),规定了粗糙度测量的参数,以及制定了触针式测量粗糙度的仪器标准[1]。 随着新国家标准的执行,许多陈旧的粗糙度测量仪已经无法符合新标准的要求。而且生产工艺的提高使得原有方案的采集精度和采集速度,满足不了现代测量技术的需要。目前,各高校公差实验室及大多数企业的计量部门所使用的计量仪器(如光切显微镜、表面粗糙度检查仪等)只能测量单项参数,而能进行多参数测量的光电仪器价格较贵,一般实验室和计量室难以购置。因此如何利用现有的技术,结含现代测控技术的发展,职制出性能可靠的粗糙度测量仪,能有效地降低实验室测量仪器的成本,具有很好的实用价值和研究意义。 基于上述现状,本文在参考旧的触针式表面粗糙度测量仪技术方案的基础上,提出了一种基于ARM嵌入式系统的粗糙度测量仪的设计。这种测量仪采用了先进的传感器技术,保证了测量的范围和精度;采用了集成的信号调理电路,降低了信号在调制、检波、和放大的过程中的失真;采用了ARM处理器,快速的采集和控制测量仪系统;采用了强大的PC机人机交互功能,快速的计算粗糙度的相关参数和直观的显示粗糙度的特性曲线。 论文主要做了如下工作:首先,论文分析了触针式粗糙度测量仪的发展以及现状;然后,详细叙述了系统的硬件构成和设计,包括传感器的原理和结构分析、信号调理电路的设计、A/D转换电路的设计、微处理器系统电路以及与上位机接口电路的设计。同时,还对系统的数据采集进行了研究,开发了相应的固件程序及接口程序,完成数据采集软件的编写,并且对表面粗糙度参数的算法进行程序的实现。编写了控制应用程序,完成控制界面的设计。最终设计出一套多功能、多参数、高性能、高可靠、操作方便的表面粗糙度测量系统。
上传时间: 2013-04-24
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单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用, 温度则是系统常需要测量、控制和保持的一个量。 本文从硬件和软件两方面介绍了AT89C2051单片机温度控制系统的设计,对硬件原理图和程序框图作了简洁的
上传时间: 2013-07-18
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设计了一种基于dsPIC30F6014A单片机的荧光测量装置。可根据不同荧光物质的荧光特性,通过可控激发分光模块灵活选择激发波长,通过可控发射分光模块选择发射波长,并选择相应的标准物质曲线,最终实现测量。经测试,本系统设计的荧光测量装置稳定性可达99.1%~99.7%。
上传时间: 2014-12-24
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本文对激光扫描车身坐标测量系统的数据采集部分进行了深入研究,设计了基于“AVR+FIFO+CPLD”的数据采集及处理模块;解决了当多路信号有数据同时传输时,如何将数据完整地写入FIFO的问题,实现了数据的有效采集;编写了完整的CPLD控制程序和AVR数据采集程序,为准确测量待测点的坐标提供了可靠的数据来源。
上传时间: 2013-10-29
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介绍了一种基于光纤污泥浓度传感器的实时监测系统。该系统采用了通用单片机作为系统的核心,以LED为光源,利用PWM方式控制发光脉冲,通过光纤传递光信号,以反射结构的光纤探头作为敏感元件,对APD接收到的采样信号进行处理,根据测量结果控制设备来调节污泥浓度。这个装置的特点是体积小、可靠性高、方便和可远程实时检测等。
上传时间: 2013-12-30
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