結(jié)合智能終端和無線通信模塊的便攜式風速儀
發(fā)布時間:2021-11-19 12:50
風速測量在農(nóng)業(yè)種植、工業(yè)生產(chǎn)、氣象監(jiān)測和風力資源等領(lǐng)域有著不可估量的重要性。然而,傳統(tǒng)的風速測量所使用的設備普遍配件多、體積較大,不便于攜帶至工作現(xiàn)場進行測量。為此,采用HY16F19X系列單片機,完成了便攜式風速儀的設計。該風速儀以HY16F198單片機為核心,通過帶有磁軸的葉輪和工字電感的組合來完成風速信號的采集,信號經(jīng)放大整形后由單片機接收并處理。另外,該風速儀還設計了溫度測量單元,可對環(huán)境溫度進行測量。風速值和溫度值通過藍牙模塊發(fā)送至智能終端設備(手機或平板電腦等)顯示和存儲。該系統(tǒng)成本低、低功耗,安裝攜帶方便,可長時間查看和存儲測量數(shù)據(jù)。
【文章來源】:計量與測試技術(shù). 2020,47(05)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)整體硬件組成框圖
使用熱敏電阻進行溫度測量。熱敏電阻的阻值隨環(huán)境溫度的變化而變化,再利用圖2的測量電路把阻值的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化,運用微處理器內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog-digital converter,ADC)測量熱敏電阻兩端的電壓,從而計算出此時熱敏電阻的阻值,再由阻值與溫度的變化關(guān)系(下面將介紹)計算出溫度。圖2中R1=11KΩ,Vref為測量電路的回路電壓,同時也是ADC的參考電壓,Vin連接到ADC的輸入端。熱敏電阻根據(jù)其特性可分為兩種:阻值隨著環(huán)境溫度升高而升高的正溫度系數(shù),簡稱PTC;阻值隨環(huán)境溫度升高而降低的負溫度系數(shù),簡稱NTC。[8-9]本設計采用NTC熱敏電阻,其電阻阻值與溫度之間的關(guān)系可近似地表示為:
軟件設計基本流程如圖3所示。首先,系統(tǒng)上電初始化,對定時器、ADC和串口等進行設置,進入工作狀態(tài)。使用定時器來捕捉由信號調(diào)理電路輸入的脈沖信號,從而計算出當前風速值。啟動微處理器內(nèi)部ADC,測量熱敏電阻兩端的電壓,再經(jīng)過處理計算得出溫度值。程序計算出風速值和溫度值之后,檢測是否有智能終端設備連接上藍牙模塊,若已連接上藍牙,則將當前風速值和溫度值發(fā)送至智能終端APP。2.2 主要程序設計
【參考文獻】:
期刊論文
[1]運放電路在測試系統(tǒng)中的應用[J]. 王金萍,吳熙文. 電子與封裝. 2017(12)
[2]現(xiàn)場實測風速風壓研究的進展[J]. 潘吉洪. 華東交通大學學報. 2015(05)
[3]基于智能終端設備的健康管理信息平臺架構(gòu)設計[J]. 周偉,董青,周作建,王斌斌,潘金貴. 中國衛(wèi)生信息管理雜志. 2015(01)
[4]NTC熱敏電阻溫度特性研究[J]. 孫慶龍. 大學物理實驗. 2013(04)
[5]低能耗藍牙4.0協(xié)議原理與實現(xiàn)方法[J]. 徐金茍. 微型電腦應用. 2012(10)
[6]一種新興的藍牙技術(shù)——超低功耗藍牙技術(shù)[J]. 羅瑋. 現(xiàn)代電信科技. 2010(10)
[7]一種小型無線風速儀的設計與實現(xiàn)[J]. 宋潔茹,王軍成. 微計算機信息. 2008(08)
[8]集成運放和電壓比較器[J]. 乜國荃. 青海師范大學學報(自然科學版). 2006(02)
[9]NTC熱敏電阻的線性化及其應用[J]. 沙占友,王彥朋,杜之濤. 自動化儀表. 2004(09)
本文編號:3505077
【文章來源】:計量與測試技術(shù). 2020,47(05)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)整體硬件組成框圖
使用熱敏電阻進行溫度測量。熱敏電阻的阻值隨環(huán)境溫度的變化而變化,再利用圖2的測量電路把阻值的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化,運用微處理器內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog-digital converter,ADC)測量熱敏電阻兩端的電壓,從而計算出此時熱敏電阻的阻值,再由阻值與溫度的變化關(guān)系(下面將介紹)計算出溫度。圖2中R1=11KΩ,Vref為測量電路的回路電壓,同時也是ADC的參考電壓,Vin連接到ADC的輸入端。熱敏電阻根據(jù)其特性可分為兩種:阻值隨著環(huán)境溫度升高而升高的正溫度系數(shù),簡稱PTC;阻值隨環(huán)境溫度升高而降低的負溫度系數(shù),簡稱NTC。[8-9]本設計采用NTC熱敏電阻,其電阻阻值與溫度之間的關(guān)系可近似地表示為:
軟件設計基本流程如圖3所示。首先,系統(tǒng)上電初始化,對定時器、ADC和串口等進行設置,進入工作狀態(tài)。使用定時器來捕捉由信號調(diào)理電路輸入的脈沖信號,從而計算出當前風速值。啟動微處理器內(nèi)部ADC,測量熱敏電阻兩端的電壓,再經(jīng)過處理計算得出溫度值。程序計算出風速值和溫度值之后,檢測是否有智能終端設備連接上藍牙模塊,若已連接上藍牙,則將當前風速值和溫度值發(fā)送至智能終端APP。2.2 主要程序設計
【參考文獻】:
期刊論文
[1]運放電路在測試系統(tǒng)中的應用[J]. 王金萍,吳熙文. 電子與封裝. 2017(12)
[2]現(xiàn)場實測風速風壓研究的進展[J]. 潘吉洪. 華東交通大學學報. 2015(05)
[3]基于智能終端設備的健康管理信息平臺架構(gòu)設計[J]. 周偉,董青,周作建,王斌斌,潘金貴. 中國衛(wèi)生信息管理雜志. 2015(01)
[4]NTC熱敏電阻溫度特性研究[J]. 孫慶龍. 大學物理實驗. 2013(04)
[5]低能耗藍牙4.0協(xié)議原理與實現(xiàn)方法[J]. 徐金茍. 微型電腦應用. 2012(10)
[6]一種新興的藍牙技術(shù)——超低功耗藍牙技術(shù)[J]. 羅瑋. 現(xiàn)代電信科技. 2010(10)
[7]一種小型無線風速儀的設計與實現(xiàn)[J]. 宋潔茹,王軍成. 微計算機信息. 2008(08)
[8]集成運放和電壓比較器[J]. 乜國荃. 青海師范大學學報(自然科學版). 2006(02)
[9]NTC熱敏電阻的線性化及其應用[J]. 沙占友,王彥朋,杜之濤. 自動化儀表. 2004(09)
本文編號:3505077
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