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无线传输的凤凰平台注册在风速风压测量和使用


发布日期:[2018-11-20]    作者:凤凰平台凤凰平台注册厂家


风是自然界的产物人们目前还无法对其进行有效的控制但是风速的变化和分布也是有一定的规律可循的。简言之风速可分解为 缓慢变化的分量和快速变化的分量。在一定的时间尺度上风速的平均值可认为是不 变的是缓慢变化的量。风速和风压的测量在很多领域都有很重要的作用如环境检测 和控制、天气预报、运动休闲、大气环流测量、局部热控系统环流状态测试等方面。 而且风压和风速是日常生活中很关注的一件事情 对于航海、航空、渔业和农业以及 风力发电站等部门来说 风压和风速的具体大小则更为重要。随着检测技术的发展以 及人们对环境要求的提高传统的机械式风速仪已不能满足测量精度和功能的要求。 因此有必要研制一种有一定风速测量范围能同时测风压的凤凰平台注册。由于环境空间很小要求凤凰平台注册尺寸尽可能小以减少对气流的影响。

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无线数据传输 风速和风压的测量在很多领域都有很重要的作用对于航海、航空、渔业和农业 以及风力发电站等部门来说 风压和风速则更为重要。在工业生产中监测和控制系统 均离不开数据信息的传输很多情况下由于条件所限采用普通有线电缆引出信号是无 法满足要求或者跟本无法实现的。 本文设计了用MCS-52系列单片机设计的监测风 压风速的数据采集和处理系统。该系统采用单片机技术以AT89S52为核心 把压力传 感器安装在步进电机上使步进电机带动传感器转动来测量风压由凤凰平台注册采集数 据单片机接收并处理数据 LED数码管显示测量风压值。在软件上采用的是由孙以材 教授提出的归十法的算法。来改进测量数据的准确性。描述了系统的硬件设计及软 件实现 给出了程序编制的基本流程图 从而降低了系统成本提高了测量精度。 本文 设计了具有无线数据传输功能的测压装置、包括硬件结构设计、软件系统工作流程 及实验结果该装置以单片机为核心利用发射器芯片、接收器芯片构成的无线收发模 块PTR8000设计出数据采集与无线传输系统。该系统的无线数据采集模块体积小、 功耗低、电路构造简单可以方便地嵌入被监测系统中利用上位机实现对被测数据的 实时监测。


采用基于凤凰平台注册的单片机测 量系统能省去A/D转换器电路结构简单、编程处理简单、体积小、重量轻、使用方 便用于远程风速风压测压。从而使其具有许多明显的优点便于集成和批量化生产从而保证了传感器性能的重复性和均匀性降低了传感器校准的复杂性和频繁性还可 以实现传感器的多功能化、系统化和智能化。 在工业生产中经常使用凤凰平台注册来 监测和控制生产过程中的各个参数。这些监测和控制系统均离不开数据信息的传输。 很多情况下由于条件所限采用普通有线电缆引出信号是无法满足要求或者跟本无法 实现的。


一个比较好的解决方案就是采用无线传输技术将采集的数据通过无线链路 发送到数据接收端构成无线数据传输系统。目前许多应用领域都采用无线的方式进 行数据传输这些领域涉及到小型无线网络、工业数据采集系统、无限遥控系统、非 接触RF智能卡等。无线传输有一些独特的优势首先无线通信的数据 传输距离比较 远其次无线通信设备在使用过程中不需要连接通信电缆简化了工作流程降低了成 本。因此无线数据采集系统的开发有着非常重要的现实意义。 1-2 国内外发展动 现代科学技术的迅猛发展使人类社会进入信息时代。而在信息时代中人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发、获取、传输与处理。传感器处于研究对象与测 控系统的接口位置是对各种信息进行感知、获取与检测的窗口一切科学研究和生产 过程要获取的信息都要通过它转换为容易传输与处理的电信号。因此传感器的地位 与作用特别重要。 在现代工业生产尤其自动化生产过程中要用各种传感器来监视和 控制生产过程中的各个参数使设备工作在正常状态或最佳状态并使产品达到好的质 量。因此可以说没有众多优良的传感器现代化生产也就失去了基础。 目前在工业、 农业、国防、科学等各个领域传感器都得到了广泛的应用并展现着极其广阔的前景。 可以说从工业生产、宇宙探索、海洋开发、环境保护、资源调查、医学诊断、文物 保护、灾情预报到包括生命科学在内的每一项现代科学技术的研究以及人民群众的 日常生活几乎无一不与传感器和传感器技术紧密联系着。 

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目前国内外使用的风压和 风速传感器其传感部件大多以机械类传感部件为主 此类传感器一般体积大、测量精 度不高、灵敏度较低、响应时间也较长 价格也相当昂贵。而且传统的风速计控制和 测量一般采用片内或片外电路方式实现电路结构复杂能够测量风速大小但是很难测 量和计算风压而且系统采用的较多周边元器件占用面积大。对于风速的测量一般有 三种方法。其一是利用一维风速传感器 将传基于凤凰平台注册的风速风压测量与无线 数据传输 感器经过特殊的封装再辅以外部机械传动装置来实现二维风向的测量或者单纯利用机械传感装置如风向标。


其二是单独制作硅二维风向传感器风向和风 速分别由各自的传感器来测量。其三是二维风向和风速传感器由一个传感部件构成。 本文介绍的风速与风压智能测定装置是采用高动态性能凤凰平台注册12并结合单片机 技术进行设计其测量精度、稳定性和可靠性都较高。相对于其他方法而言 此传感器 测量风压和风速是一次性完成的 无须考虑二者在测量时间上的不同步而导致的测 量误差 而且避免了繁琐的机械传动装置。 目前传感器主要归为以下四个方面 型化:小型化会带来很多好处重量轻体积小分辨率高便于安装在很小的地方对周围器件影响小也利于微型仪器仪表的配套使用。如美国Entran公司的量程2500PSI产品 直径仅为1.27mm可以置于人体血管中测量有关参数而不会对血液的流通产生大的 影响。 低功耗:传感器一般都是非电量向电量的转化工作时离不开电源在野外现场或远离电网的地方往往是用电池供电或用太阳能等供电开发微功耗的传感器及无 源传感器是必然的发展方向这样既可以节省能源又可以提高系统寿命。目前低功耗 损的芯片发展很快如TI2702运算放大器静态功耗只有 集成化:可以利用现有的生产工艺和成熟的集成技术把电路与传感器制作在一起减少工艺流程以降低生产成本而且不易损环。 智能化:由于集成化的出现在集成电路部分制作一些微处理机使其具有“记忆”、“思维”、“处理”等能力。目前智能化 产品发展很快它将成为未来传感器市场的主流。 近几年随着移动通信需求和远程数 据采集量的增加加之有线传输的费用日益增长人们止逐渐认识到在许多检测领域采 用无线传输的必须性。而且在过去的10年中无线通讯领域取得了很大的进展这其中 包括数字电路和射频电路制作工艺的进步、低功耗电路、高能电池以及微电子技术 的采用。以上诸多方面的发展使移动通信设备更加灵巧、经济、可靠。同时数字通 信技术和数字调制技术的发展也发挥了很大的作用特别是无线收发设备的单片模块 化使无线通信网络向更加经济、更加容易操作的方向发展。 无线数据传输系统就是 不用铺设有线线路在空中通过电磁波进行高质量、全方位信息传递的通信系统。无 线数据传输系统具有干扰能力强、可靠性高、安全性好灵活受地理条件限制较少、 安装施工简便灵活等特点因而可广泛地用于军事、交通、地质、金融等行业。例如: 车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数 据采集系统、无线标签、身份识别、非接触R 智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232 数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输、移动通信以及无线计 算机网络等领域中。 无线数据传输技术己经开始从2G向3G前进这将带来更快的传 输速度56。目前应用于短距离无线数据传输的技术土要包括红外技术、蓝牙技术、 lEEE802.11技术、数字增强无绳通信DECT、家庭无线电射频HomeRF 、HiperLAN 等57。 总之无线传输技术的新发展表现为更高的速度、更好的互操作性以及安全性 并具有高的灵活性和可靠性。目前全球无线传输市场处在各种不同标准相互竞争走 向统一、各种新标准蓬勃发展的战国时代。专家们都一致认为一个单一标准更好但 是在短期内哪个标准将会成功将只能取决于市场。从长远来石有望在一个单一的标 准上进行合作。 课题研究内容 在工业生产中 风压值是经常需要采集的一个 参数。由于风机经常离控制室的距离较远 其数据采集比较困难。本课题主要内容是 设计在步进电机上安装凤凰平台注册34以用来测量风压风速同时能够进行无线传输。 该设计由单片机5控制的过程完全由软件控制完成中间不需人工干预提高了系统的测量。无线技术能在短距离内用发射、 接收模块代替有线电缆的连接。

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本文提出了一种采用基于PTR8000数据无线传输系 统。该系统可以解决风速风压测量系统因现场连线众多而带来的不便并消除了各种 隐患。 系统硬件设计是本课题的重点研究内容硬件结构整体设计是对方案设计的具 体化实现。本系统采用模块化设计的思想根据功能对系统进行模块划分设计中考虑 到各个模块之间接口的可靠性以及较强的抗干扰能力。系统分为六个模块分别为电 源模块、数据采集模块、信号处理模块、步进电机工作模块以及与上位机通信模块 无线传输收发模块。硬件系统主要完成压力及温度数据的采集、显示、步进电机控 制、无线传输及原理图、PCB版图设计。 软件部分也是本论文的主要工作所在软件 主要完成单片机工作、步进电机运转、模数转换器件、数字式温度传感器的初始化、 以及上位机软件的控制。同时微控制器软件设计采用了模块化设计方法增强了软件 系统的可移植性、可读性和稳定性。经过对系统的测试设计的数据采集系统已能够 实现对数据的远程传输最远传输距离能达几百米抗干扰能力强能够广泛用于遥控、 遥测、工业数据采集小型无线数据终端等领域。 基于凤凰平台注册的风速风压测量与 无线数据传输 第二章 系统整体硬件设计 2-1 数据采集系统收发模块简介 基于 以上设计思想 凤凰平台设计了一种基于PTR8000无线传输模块的风速风压数据采集系 统。此测试系统包括两部分:风压信号的采集、传感器装置 步进电机 、无线数据 发射装置测量装置和无线数据接收装置主机。测试装置是将凤凰平台注册的外围工作 电路和发射电路集中在一块印刷电路板上。本系统的系统 图是传感器数据采集、处理、发射部分为数据的接收、处理、显示部分的方 框图。数据采集发送部分主要以微处理器一般单片机为核心 还包括凤凰平台注册 温度传感器 信号调理电路6 数模转换电路 步进电机电路及数据无线发射电路 组成。压力和温度传感器获取周围环境的压力、温度值。信号调理电路部分包括前 项通道、程控放大器和A/D转换器 其功能是在程序控制下对传感器模拟信号提取 放大 并进行模数转换。微处理器负责控制系统各部分器件的工作并对数字信号进 行处理。数据无线发射电路在微处理器的控制下 由编码器将采集到的信息数据进 行相应的编码和处理 并用发射模块发射出去。数据接收部分由无线接收电路、微 处理器和显示部分组成 在微处理器控制下接收无线电传来的数据。当一组格式数 据接收解调完毕后 由接收电路里的解码器对格式数据进行解码 获取当前环境的 压力信息 然后将压力信息显示在LED接收面板上 同时将温度信息经串口发送给 上位机软件 并由上位机显示出来。


凤凰平台注册将非 电量压力矩信号转变为电压信号但是这些电量信号一般都很小 而且信号的动态范 围较大往往还有很大的共模干扰成分为此在传感器后面要接有放大器 对信号进行 放大。在实际的实验中 元件的匹配问题是影响放大电路性能的主要因素。如果用 分立运算放大器构成此实验电路 难免有元 7基于凤凰平台注册的风速风压测量与无 线数据传输 件参数的差异 因此可能会造成共模抑制比的降低和增益的非线性。所 以常采用集成测量放大器 即?潜矸糯笃鳌?仪表放大器与一般的通用运算放大器相 性能有更为特殊的要求表现在高输入阻抗、高共模抑制比、低温漂、低失调、 低噪声、高闭环增益、高稳定性、线性度好等。凤凰平台选用了美国ADI公司开发的性 能优异的仪表放大器AD623。AD623是美国ADI公司最新推出的一种低价格、单电 源、输出摆幅能达到电源电压通常称之为电源限输出的仪表放大器17。它的主要特点可高达1000从而给用户 带来了极大方便。 具有优良的共模抑制比CMRR且它随增益增加而增加使误差最小。 其输入共模范围很宽允许比地电位低 150 的共模电压。单电源供电3.0 12 能达到最佳性能。但双电源供电 2.5 6.0 也能提供优良的性能。 低功耗电源电流最大575μ、宽电源范围 和电源限输出特性非常适合电池供电的应用场合。 可取代分立器件构成的仪表放大器 具有线性度优良、温度稳定性高和体积小、可靠性高等优点。 AD62321 能在单电源 3V到12V 下提供满电源幅度输出。AD623允许使用单个增益设置电 阻进行增益编程 在无外接电阻条件下 AD623被设置为单位增益 接入外接电阻后AD623可编程设置增益 其增益最高可达1000倍。AD623可取代 分立的仪表放大器设计 且在最小的空间内提供很好的线性度、温度稳定性和可靠 性。