基于DSP的超声波式风速风向检测仪的设计

、电路简单等优点，价格低廉具有较高的性价比;接收电路中，由超声波换能器接收超声波信号，接收到的超声波信号经过告诉运算放大器LMH6643构成的滤波和放大电路放大后，输出至DSP，DSP对超声波信号进行采集并进行数字处理。

5 系统软件设计

系统的程序设计主要包括系统各个模块初始化设置，超声波发送和接收控制，数据采集模块，数字信号处理模块，显示模块和对外通信模块。系统初始化完成DSP芯片的时钟配置、ADC、定时器和串口的初始化配置等。数据采集利用ADC完成超声波信号的采，数字信号处理模块主要完成对采集到的超声波信号进行运算得出准确的风速测量值，利用液晶模块将测量风速和风向值进行显示，利用串口将测量值进行输出。软件流程图如图4所示。

6 测试与分析

在测试中，阈值Zz和阈值Zf分别设置为0.1 m/s。采用TES-1340和ST733风速风向仪测量实际的风速，作为标准值，将风速风向检测仪的测量值与其对比，对同一点风速和风向进行多次测量，测量数据平均值如表1所示。

通过表1可以看出，风速在大于0.2 m/s时的基本误差小于0.2 m/s，风向无误差;当风速小于0.1 m/s时，检测仪的输出风速为0 m/s，符合阈值的设定输出值。

7 结论

文中对基于DSP的超声波式风速风向传感器进行了硬件和软件的研究与设计，阐述了超声波测量风速和风向的原理以及软件和硬件的实现方法，采用TMS320VC5509A作为控制和数据处理的核心，极大的提高了数据的处理速度。通过反复的实验验证，该风速风向检测仪提高了风速的测量范围和测量的精度，具有较强的实用性。