基于STM32的鉴相式超声波风速变送器设计

目录

1. 引言
2. 系统设计
   1. 硬件设计
   2. 软件设计
3. 系统功能模块
   1. 超声波信号发送与接收模块
   2. 鉴相与风速计算模块
   3. 数据显示与通信模块
4. 控制算法
   1. 风速测量算法
   2. 数据处理与滤波算法
5. 代码实现
   1. 超声波信号采集代码
   2. 风速计算与显示代码
   3. 数据通信代码
6. 系统调试与优化
7. 结论与展望

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1. 引言

鉴相式超声波风速变送器利用超声波在不同风速条件下传播时间的差异来测量风速，相比传统机械风速仪具有无机械运动部件、响应快、精度高等特点。本文设计了一款基于STM32的鉴相式超声波风速变送器，采用超声波传感器检测信号传播时间，通过STM32进行数据处理与风速计算，可用于气象监测、环境研究等领域。

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2. 系统设计

2.1 硬件设计

1. 主控芯片：STM32F103，用于信号处理、风速计算和通信。
2. 超声波传感器：用于发送和接收超声波信号（如40kHz超声波换能器）。
3. 时钟测量模块：利用STM32定时器精确测量超声波信号的传播时间。
4. 显示模块：使用LCD或OLED屏幕实时显示风速数据。
5. 通信模块：通过RS-485或无线通信发送风速数据至主站。
6. 电源模块：提供稳定电源，支持电池或适配器供电。

2.2