基于can总线的超声波风速测量系统

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1、哈尔滨下稗人学硕+学位论文摘要风，作为气象环境中最活跃的因素，对战争的胜败，武器性能的发挥有着举足轻重的影响。风能的利用，也要求人们对风速资源进行长时间的准确监测。当前，风速测量的仪器主要有热线式、热膜式、以及风杯式三种。这几种原理的风速仪测量精度低、范围小、测量周期长、持续工作时间短，且测量结果易受外部环境因素的影响。因此不能满足高效、快速、准确的现代化军事和长时间工作、智能化数据处理的风场监测的需求。论文对超声波用于风速测量的可行性进行了分析，提出了测量原理和测量方法；在风速测量传感器的基础上

2、，设计主机控制系统，实现了风速数据的自动采集、显示、以及与终端设备显控台之间的通讯。具体研究如下：根据要求提出系统设计的总体方案，简要介绍本课题所用到的CAN总线的特点和技术规范，以及RS485总线的特点。阐述了风速测量原理和测量方法，设计基于高速、大功率晶体管的多级推挽电路，进行超声波信号的驱动；介绍超声波接收、检测、以及信号调理电路，实现了超声波在风速测量系统中的应用。设计主机控制系统的RS485通讯电路，CAN总线通讯电路，数码管显示电路以及其它辅助电路。编写基于IAREmbeddedWor

3、kbench开发环境下的主机控制系统软件，编制部分重要工作过程的流程图。对系统整体进行软、硬件调试，并进行性能和功能实验。检验风速测量的精度，测试各人机接口、数码管显示以及CAN总线的数据发送和接收的可靠性。关键词：风速测量；超声波；主机；CAN总线哈尔滨T程大学硕十学4『}7：论文AbstractWind，asthemostactivefactorofmeteorologicalenvironment，playsaveryimportantroleintheoutcomeofWarSandthe

4、performanceofweapons．UtilizationofwindenergyalsorequirespeopletOmakealongandaccuratemonitoringforwindvelocity．Atpresent，therearethreemainanemometers，namely,hot··wireanemometer,hot··filmmassairflowmeterandcupanemometer．Theseanemometerssharethesamefeatu

5、resoflowmeasurementaccuracy,narrowrange，longperiodtotestandshortduration．Besides，themeasuringresultsareeasilyaffectedbyexternalenvironmentalfactors．Thereforetheycannotmeettheneedsoftheefficient，rapidandaccuratemodernizedmilitaryandofmonitoringforwindf

6、ieldwithlongworkingperiodandintelligentdataprocessing．Inthispaper,feasibleanalysisofwind-speedmeasurementwithultrasonicismadeanditsmeasuringprincipleandmethodareproposed．Basedonthewind．speedmeasurementsensor,themastermachinecontrolsystemisdesignedtore

7、alizeautomaticdataacquisitionanddisplay,andcommunicationwithdisplay&controlterminalconsole．Theresearchspecificsareasfollows：Accordingtotherelevantrequirement，anoverallplanofsystemdesignisputforward．ThecharacteristicsandtechnicalspecificationsofCANbusa

8、ndthefeaturesofRS485busappliedinthepaperareintroducedbriefly．Themeasuringprincipleandmethodofwindvelocityareexpounded，andthemultilevelpush—pullcircuit，basedonhigh·speed，high-powertransistors，isdesignedfordrivingultrasonicsignals．Thispaperalsoi