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设计说明书部分资料如下
设计摘要：
风速风向检测仪在众多领域起着关键作用。它能够准确测量风速和风向，为气象预报、航空航海、环保及能源开发等提供重要数据支持。
在设计上，风速测量可采用多种方法。如风杯风速仪法，利用风杯在风中旋转速度与风速成正比的原理，风杯旋转带动传感器产生电信号，经处理得出风速值。还有热线风速仪法，依据加热金属丝在气流中的冷却效应，通过测量金属丝电阻变化确定风速。超声波风速仪法则是利用超声波在空气中传播速度受风速影响，测量顺风和逆风方向传播时间差来计算风速。
风向测量通常采用风向标，由箭头和转轴组成，风吹向风向标时，其会转动至箭头与风向一致，传感器将转动角度转换为电信号得到风向值。
设计要点包括传感器选择，要根据应用需求和精度要求，考虑测量范围、精度、响应时间、稳定性和可靠性等因素，特殊环境还需具备相应防护性能的传感器。信号处理电路设计要对微弱的传感器输出信号进行放大、滤波和模数转换等处理，提高信号质量和稳定性，解决线性度、温度补偿和零点漂移等问题。同时，选择合适的微处理器并进行编程，以实现数据的采集、处理和显示等功能。最终设计出的风速风向检测仪应具备高精度、高可靠性和良好的环境适应性。
关键词：单片机；WIFI模块；人机交互；TFT屏显示；风向传感器
字数：13000+
目录：
摘 要
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 WIFI模块
3.6风向传感器
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2信息显示
5.3 阈值设置
5.4 云智能APP测试
结 论
参考文献
致 谢
1、引 言
1.1 选题背景及实际意义
一、选题背景
随着科技的不断进步和社会的快速发展，对气象信息的准确获取变得越来越重要。风速和风向作为气象要素中的关键参数，在多个领域都有着广泛的需求。
在气象领域，精准的风速风向数据对于天气预报的准确性至关重要。准确的气象预报可以帮助人们提前做好应对恶劣天气的准备，减少自然灾害带来的损失。例如，在台风、暴雨等极端天气来临前，了解风速和风向的变化能够为防灾减灾工作提供重要依据。
在航空领域，飞机的起降和飞行过程中需要考虑风速和风向的影响。准确的风速风向信息可以帮助飞行员做出正确的决策，确保飞行安全。此外，机场的气象观测也离不开风速风向检测仪，它可以为机场的运行管理提供重要的数据支持。
在航海领域，船舶的航行同样受到风速和风向的制约。了解海上的风速风向变化，可以帮助船员选择最佳的航线，提高航行效率，同时也能保障船舶的安全。
在环保领域，风速风向对于大气污染的扩散有着重要影响。通过监测风速风向，可以更好地了解污染物的扩散趋势，为制定环境保护措施提供依据。
在能源领域，尤其是风能开发方面，风速风向检测仪起着关键作用。准确测量风场的风速和风向，可以评估风能资源的潜力，为风电场的选址和设计提供重要的数据支持。
二、实际意义
提高气象预报的准确性
风速风向检测仪提供的实时数据可以帮助气象部门更准确地预测天气变化，提高天气预报的精度和可靠性。这对于人们的日常生活、农业生产、交通运输等方面都有着重要的意义。
保障航空和航海安全
在航空和航海领域，准确的风速风向信息可以帮助飞行员和船员做出正确的决策，避免因恶劣天气条件而导致的事故发生。同时，也可以提高航班和船舶的运行效率，减少延误和损失。
促进环境保护
通过监测风速风向，可以更好地了解大气污染的扩散规律，为制定有效的环境保护措施提供依据。例如，可以根据风向调整污染源的排放方向，减少污染物对敏感区域的影响。
推动风能资源开发
风速风向检测仪为风能资源的评估和开发提供了重要的数据支持。准确测量风场的风速和风向，可以确定风电场的最佳选址，提高风能的利用效率，促进可再生能源的发展。
提升工业生产效率
在一些工业生产过程中，如化工、制药、食品加工等，需要对风速和风向进行监测，以确保生产环境的安全和稳定。例如，在通风系统的设计和运行中，需要考虑风速和风向的影响，以保证良好的通风效果。
综上所述，风速风向检测仪的设计具有重要的选题背景和实际意义。它不仅可以为各个领域提供准确的气象数据，还能为社会的发展和进步做出积极的贡献。
1.2 国内外研究现状
随着科技的不断进步，风速风向检测仪的设计在国内外都取得了显著的发展。
一、国外研究现状
在国外，风速风向检测仪的研究起步较早，技术相对成熟。一些发达国家在气象观测、航空航天、航海等领域投入了大量的资源进行风速风向检测仪的研发。
高精度传感器技术
国外的风速风向检测仪通常采用先进的传感器技术，能够实现高精度的测量。例如，超声波风速仪在国外得到了广泛的应用，它具有测量精度高、响应速度快、不受机械磨损影响等优点。此外，一些新型的传感器材料和技术也在不断涌现，如微机电系统（MEMS）传感器，具有体积小、功耗低、可靠性高等特点。
智能化设计
国外的风速风向检测仪普遍具有智能化的特点，能够实现自动校准、数据存储、远程传输等功能。一些高端的检测仪还配备了数据分析软件，可以对测量数据进行实时分析和处理，为用户提供更加便捷的使用体验。
多领域应用
国外的风速风向检测仪不仅在气象、航空、航海等传统领域得到广泛应用，还在新兴领域如智能交通、环境监测等方面发挥着重要作用。例如，在智能交通系统中，风速风向检测仪可以为道路气象监测提供数据支持，帮助交通管理部门及时采取措施，确保道路交通安全。
二、国内研究现状
近年来，国内在风速风向检测仪的设计和研发方面也取得了长足的进步。
技术不断创新
国内的科研机构和企业积极开展风速风向检测仪的技术创新，在传感器技术、信号处理、数据传输等方面取得了一系列成果。例如，国内研发的风杯风速仪和风向标在性能上不断提升，逐渐接近国际先进水平。同时，一些新型的风速风向检测仪也在不断涌现，如基于激光多普勒效应的风速仪，具有非接触式测量、精度高、响应速度快等优点。
国产化进程加快
随着国内技术的不断进步，风速风向检测仪的国产化进程逐渐加快。越来越多的国内企业开始涉足风速风向检测仪的生产领域，推出了具有自主知识产权的产品。这些产品在性能和价格上具有一定的优势，逐渐在国内市场上占据了一席之地。
应用领域拓展
国内的风速风向检测仪在气象、环保、能源等领域得到了广泛的应用。同时，随着国家对智能交通、智慧城市等领域的大力推进，风速风向检测仪在这些新兴领域的应用也在不断拓展。例如，在智慧城市建设中，风速风向检测仪可以为城市气象监测、环境评估等提供数据支持。
总体而言，国内外在风速风向检测仪的设计和研发方面都取得了显著的成果。随着科技的不断进步和应用需求的不断增长，风速风向检测仪的性能将不断提升，应用领域也将更加广泛。
1.3 课题主要内容
本设计是基于STM32的风速风向检测仪，主要实现以下功能：
1.可通过风速传感器检测当前风速
2.可通过风向传感器检测当前风向
3.可通过按键设置阈值
4.超出阈值声光报警
5.可通过屏幕显示参数
6.可通过WIFI模块连接云平台
