一种基于AVR单片机的风速检定装置-论文

本文介绍了一种基于AVR单片机的风速检定装置，该装置主要用于检测风速风向传感器的测量准确性，以确保传感器在生产及维修过程中的质量控制。以下是根据本文内容总结出的相关知识点： 1. 风速检定装置的功能： 装置具备仿真风速的功能，可以通过控制面板设定特定的风速值，并驱动风速传感器的转轴转动，模拟风速条件。同时，装置能够显示设定的风速数据，并可以通过外部交流电源和内置电池两种方式供电。 2. 风速检定装置的工作原理： 装置的控制器接收用户设定的风速值，将其转换成对应的转速值，并通过驱动器控制伺服电机的转速。这样一来，可以确保风速风向传感器的风速转轴达到与设定值相对应的转速，从而完成对传感器的校准。 3. 风速检定装置的总体组成： 风速检定装置由控制器和电机拖动装置两大部分组成。控制器部分包括电源、单片机系统、驱动器和盒体。电机拖动装置则由伺服电机、编码器和联轴器组成。 4. 硬件设计： 装置的硬件设计主要涵盖电源部分、单片机系统设计、微处理器选择、供电单元设计、人机交互单元设计等方面。 电源设计需要能够处理外接交流220V电源和内置可充电锂电池两种供电方式。当没有220V电源输入时，锂电池可以保证至少1小时的供电时间。电源输出分为两路，一路用于驱动器供电，另一路则为单片机系统供电。 微处理器采用AVR系列的ATmega128。ATmega128是一款高速、低功耗、高可靠性的单片机，具有RISC结构、128K字节的Flash、4K字节的EEPROM和4K字节的SRAM。它还具备两个UART接口、SPI接口和片内可编程看门狗定时器，工作电压范围为4.5-5.5V。 供电单元负责将外部电源的9-12.6V宽电压转换成5V，以供微处理器和显示屏使用。转换过程使用了LM7805线性稳压器。 人机交互单元则包括显示屏和按键，使得用户能够直观地设置风速值和查看相关数据。 5. 控制器部分设计细节： 控制器部分设计包括微处理器、供电单元、调试单元、时钟单元、人机交互单元以及RS232通信单元等。这些单元协同工作，确保控制器能够响应用户操作、处理数据并提供稳定的通信接口。 6. 文中提到的风速风向传感器型号： XZC2—2G型风速风向传感器是一款能够实时测量风速和风向值的设备，适用于船舶航行环境。随着该型传感器的生产和维修数量增加，对于保障其出厂质量及维修速度的需求也在提高。 本文所述的风速检定装置利用AVR单片机作为核心处理单元，实现了对风速风向传感器的精确模拟和校准功能，确保了传感器的测量准确性，同时考虑到了装置的供电稳定性和用户交互的便利性，是一款适用的检测校准工具。