紅外線風速儀的畢業(yè)設計

本文共計29頁，10390余字；

摘 要
風，是日常生活中經(jīng)常遇到的現(xiàn)象，隨著人類科技知識的不斷發(fā)展，對風力資源的利用也越來越廣泛，怎樣測量風的速度和風力等級就成為了一個重要的課題。特別是在航天和風力發(fā)電等領域，對風力的測量有十分嚴格的要求。隨著科學技術的不斷發(fā)展，測量技術越來越先進，由原始的人工測量計算到旋轉風杯測量技術，再到采用現(xiàn)代化技術的激光測，超聲波以及紅外線等各種傳感技術來測量；同時，測量的結果越來越精確。在眾多測量技術中，以紅外線傳感器的應用最為廣泛和實用，它具有電路設計和安裝簡單，測量精度高，受外界環(huán)境影響少，操作簡單，成本低等優(yōu)點；同時紅外線技術是目前比較成熟的傳感技術，在很多領域都有廣泛的應用；同時紅外線傳感元件與超聲波，激光元件相比下，價格便宜得多，因此比較適合于一般的應用電路設計。
本文在介紹了AT89C2051單片機的性能和特點的基礎上，利用紅外線傳感技術來實現(xiàn)測量風速的功能。在利用紅外線遮斷測量原理上結合單片機的強大功能，設計出一個既簡單容易又有實際功能的風速測量儀器。本設計的目的就是充分利用AT89C2051單片機的資源，在盡量節(jié)省成本的基礎上實現(xiàn)對外界風速的測量。文中的電路簡單易懂，可以擴展其他功能；還分析了設計的思路和具體要注意的問題。
關鍵詞：紅外線, 紅外線傳感器, 測速 ,AT89C2051 , 數(shù)碼管
目 錄
1 前言 1
1.1 概述 1
1.2 研究目的及內容 1
2 設計的基礎依據(jù) 1
2.1 風速儀的結構原理 1
2.2 紅外線風速儀的工作原理 2
3 文獻綜述 2
3.1 紅外線技術應用 2
4 總體方案的確定 3
4.1 方案比較 3
4.1.1 方案1熱線風速計 3
4.1.2 方案2 紅外風速計 4
4.2 紅外風速儀設計方案 5
4.2.1 紅外線模塊驅動電路 5
4.2.2 顯示電路 5
4.2.3 通信電路 6
4.2.3.1 通信的概念 6
5 系統(tǒng)硬件設計及原理 7
5.1 紅外線信號采集電路 8
5.2 數(shù)碼管驅動電路 8
5.3 單片機復位電路 9
5.4 顯示電路 10
6 主要芯片介紹 11
6.1 LM393 11
6.2 AT89C2051 12
6.2.1 主要性能參數(shù) 12
6.2.2 功能特性概述 13
6.2.3 性能價格比 14
6.3 SN74LS47Ｎ 15
7 軟件設計 16
7.1 信號檢測程序流程圖 17
7.2 計數(shù)/計時程序流程圖 17
7.3 顯示流程圖 18
8 總結 18
8.1 準備工作 18
8.2 電路焊接 18
8.3 電路調試 19
8.4 程序編譯 19
8.5 功能簡介 19
致謝 20
參考文獻 21
附錄一 元件清單 23
附錄二 電路原理圖 24
附錄三 程序清單 25

參 考 文 獻
沈慶陽，吳金戌，郭庭吉.8051單片機實踐與應用.北京：清華大學出版社.1999.11－111.
李朝青.單片機原理及接口技術.北京：航空航天大學出版社.2003.83－361
張齊，杜群貴.單片機應用系統(tǒng)設計技術.北京：電子工業(yè)出版社.2004.193－379
陳明熒.8051單片機課程設計實訓教材.北京：清華大學出版社.2004.20－262