论文总字数：18740字

摘 要

自从人类诞生以来，风就是一个与我们生活息息相关的一种自然现象。随着社会的不断进步与发展，我们对风力资源的监测与信息处理的要求也越来越高。因此，非常有必要设计一款简单，易用，便携的风力监测系统。

本文介绍了一种简易的风力监测系统，它能以较小的误差测得实时风速，并根据风力等级设置报警阈值，当实时风速大于该阈值时，可以发出警报。该风力监测系统，以AT89s51单片机为核心，采用武汉亦谷科技生产的三杯式风速仪收集风速数据，风速传感器是脉冲信号，所以开启外中断计量为1s的脉冲信号，然后带入风速测量公式即可测得实际风速。

通过单片机的处理将风速通过1602的液晶显示屏显示出来，得到清晰直观的数据。此外还根据风速等级设有12个阈值，并配有报警装置，以提示用户。

总的来说该系统由电源电路，复位电路，报警电路，显示模块，风速采集电路组成。下文将重点介绍各部分的设计思路以及电路结构。

关键字：风力检测系统；单片机：传感器；

Wind moitoring system

Abstract

本文介绍了一种简易的风力监测系统，它能以较小的误差测得实时风速，并根据风力等级设置报警阈值，当实时风速大于该阈值时，可以发出警报。该风力监测系统，以AT89s51单片机为核心，采用武汉亦谷科技生产的三杯式风速仪收集风速数据，风速传感器是脉冲信号，所以开启外中断计量为1s的脉冲信号，然后带入风速测量公式即可测得实际风速。

Since the birth of mankind, the Phoenix is a natural phenomenon which is closely related to our life. With the continuous progress and development of society, the demand for wind resource monitoring and information processing is also getting higher and higher. Therefore, it is very necessary to design a simple, easy to use, portable wind monitoring system,

This paper introduces a simple wind monitoring system, which can measure real-time wind speed with less error and set the alarm threshold according to the wind speed. The wind power monitoring system, to AT89S51 microcontroller as the core by Wuhan also valley of the production technology of the three cup anemometer instrument to collect data of wind speed, the wind speed sensor pulse signal, so the opening external interrupt measurement for 1s pulse signal, and then into the wind speed measurement formula can be measured the actual wind speed.

Through the processing of the MCU will wind speed through the liquid crystal display screen 1602, get a clear and intuitive data. In addition, according to the wind speed level is provided with 12 thresholds, and equipped with an alarm device to prompt the user.

In general, the system is composed of power supply circuit, reset circuit, alarm circuit, display module, wind speed collection circuit. The following parts will focus on the design ideas and the design of the circuit structure.

Keywords:Wind detection system; single chip computer; sensor;

目 录

摘要 II

ABSTRACT III

目录 IV

第一章 绪论 1

1.1 课题的背景和意义及任务 1

1.1.1课题的背景和意义 1

1.1.2 课题的任务及设计概述 1

1.2 国内外的发展动态 2

1.3 研究的内容 2

第二章 系统总体硬件电路分析设计 3

2.1单片机选型 3

2.1.1 AT89C51单片机简介 3

2.1.2 AT89C51单片机的引脚功能说明 4

2.2 风速传感器 5

2.2.1 YGC-FS 风速传感器的参数描述： 6

YGC-FS 风速传感器的参数是总体硬件部分的基础，确定了本风力监测系统的测量范围，误差，以及启动条件等等，下面就将介绍风速传感器的参数。 6

2.2.2 计算公式 7

2.2.3 结构尺寸 7

2.2.4 风力监测系统的风力分级 8

2.2.5 风速传感器电路 9

2.3 电源模块 10

2.4 单片机的时钟电路与复位电路设计 10

2.4.1 单片机的时钟电路 10

2.4.2 单片机的复位电路 10

2.5 lcd1602显示模块 11

2.6 声音报警电路 11

2.7 按键控制电路 12

2.8元件清单及完整电路图 12

第三章 风力监测系统软件部分的设计 14

第四章 结束语 15

4.1 硬件调试 16

4.2 总结评价 16

致谢 16

参考文献 17

附录 源代码程序 18

第一章 绪 论

1.1 课题的背景和意义及任务

1.1.1课题的背景和意义

我们把空气的流动速率称之为“风”。首先，先来介绍一下风形成的原理。前文提到风是由于太阳辐射能所产生的，各地所受的太阳辐射能各不相同，则其水蒸气含量以及温度也不相同，这样就引起了各地空气气压的不同。由于气压差，高气压处的空气便向低气压处流动，这样便形成了风。风是由于空气流动形成的，这样必然会产生动能，我们称这种能量为风能。早在两千多年前，就有史料记载，人类在东方的中国和埃及都发现了帆船的使用，古人也常用“挥动生风”的原理纳凉避暑。现代，随着科技的不断进步，人们逐渐开始风力发电，风力提水，风力制热等等应用，风与我们生活越来越息息相关。

然而，风是一种自然现象，并不是人类智慧所创造，可以为人类随意利用的。在古代，风速风向总是变化无常，人们没有手段提前感知。风力太大时，沿海的人们常受到飓风，龙卷风，海啸的侵扰；风力较小时，不利用农作物的播种，使产量减少。在矿井中，风速是关乎矿井工人人身安全的重要一环，它代表着矿井的通风程度。随着时代的发展，人们利用气象知识可以预知风力灾害，对于风的研究人们也在与时俱进。

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