發(fā)布時(shí)間：2017-12-30 08:29

  本文關(guān)鍵詞：基于ARM的小型超聲波測風(fēng)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)　出處：《國家海洋技術(shù)中心》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 海洋氣象觀測 超聲波測風(fēng)系統(tǒng) 頻率法 小型化

【摘要】：風(fēng)速和風(fēng)向是重要的海洋氣象觀測要素,本課題開展的目的在于提供一種實(shí)用的超聲波測風(fēng)方案,實(shí)體裝置不存在轉(zhuǎn)動元件,無須特別維護(hù),具有體積小,能耗少、穩(wěn)定性高、數(shù)據(jù)精確等優(yōu)點(diǎn),既能節(jié)約資源成本,又能創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。本課題的研究目標(biāo)是研制基于ARM的小型超聲波測風(fēng)系統(tǒng),其中核心部分是超聲波發(fā)射信號和回波信號的分析處理。本文在參考了一些國內(nèi)外成熟的產(chǎn)品設(shè)計(jì)后,選擇STM32F103RET6為控制芯片,結(jié)合模擬多路選擇開關(guān)電路、濾波放大電路和電壓比較電路等硬件模塊設(shè)計(jì),探索利用頻率法超聲波測風(fēng)原理進(jìn)行軟件設(shè)計(jì),分析測得的原始數(shù)據(jù),最終獲得風(fēng)速風(fēng)向值。論文的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括內(nèi)容如下：1.通過分析超聲波信號在空氣中的傳播特性,綜合國內(nèi)外超聲波測風(fēng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀,探索結(jié)合頻率法超聲波測風(fēng)原理,利用超聲波換能器的工作方式,通過電路分析和程序設(shè)計(jì),搭建基于STM32F103RET6控制器的超聲波測風(fēng)系統(tǒng)的軟硬件平臺,進(jìn)而使整個測風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)小型化；2.通過軟件程序直接驅(qū)動超聲波換能器發(fā)射超聲波信號和四個一階帶通濾波放大器對超聲波回波信號的濾波放大處理,降低了超聲波發(fā)射信號和回波信號的硬件電路設(shè)計(jì)復(fù)雜程度；3.通過軟件采樣判斷超聲波回波信號接收與否,再結(jié)合過零電壓比較電路的設(shè)計(jì),利用STM32F103RET6的輸入捕捉功能實(shí)現(xiàn)了超聲波回波信號的頻率測量。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：國家海洋技術(shù)中心
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P714.2

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本文編號：1354129