摘要

当今社会，空速是非常重要的飞行参数，在飞行中实时掌握空速对完成各项飞行任务，保障飞行安全具有重要作用。

本文介绍了用 AT89S52 系列单片机设计监测空速的数据采集处理系统以及显示模块。对于空速该系统采用单片机技术。风速传感器采集的数据交给单片机处理，再由液晶显示屏显示测量的空速值。软件部分的设计采用模块编程，方便今后的维护和改进。

经过实际的测量，本系统可对空速进行较为准确的测量。本装置具有高灵敏度、小型、简单、低耗等优点。其测量精度、稳定性和可靠性都高于传统的测量仪器。

关键词：空速测量；单片机 AT89S52；传感器；液晶显示屏

1. 设计概要

1.1 设计的背景及意义

空速是飞机相对于空气运动的速度，飞行中主要是利用空速表测量空速，空速表是根据空气的不可压缩性和相对气流的动压随空速变化的规律来测定风俗的。空速是非常重要的飞行参数，在飞行中实时掌握空速对完成各项飞行任务、保障飞行安全具有重要作用。在航空各类仿真中，对空速表的仿真是全系统仿真的重要工作、开发可重用的空速表仿真组件对实际工作具有重要意义。用过空速表仿真组件包括虚拟仪表、仿真仪表误差和密度误差的计算模型，提供与应用程序数据交换的多种方法。

随着测量技术的发展以及人们对未知状况要求的提高,传统的机械式空速仪已不能满足测量精度和功能的要求。因此,有必要研制一种有一定空速测量范围, 能同时测风速影响的传感器。由于环境,要求传感器尺寸尽可能小,以减少对气流的影响。采用基于压力传感器的单片机测量系统能省去A/D转换器,电路结构简单、编程处理简单、体积小、重量轻、使用方便 ,便用于远程空速风速测压。从而使其具有许多明显的优点：便于集成和批量化生产, 从而保证了传感器性能的重复性和均匀性；降低了传感器校准的复杂性和频繁性；还可以实现传感器的多功能化、系统化和智能化。

在正常飞行中，经常使用压力传感器来监测和控制生产过程中的各个参数。这些监测和控制系统均离不开数据信息的传输。很多情况下，由于条件所限，采用普通有线电缆引出信号是无法满足要求或者跟本无法实现的。一个比较好的解决方案就是采用无线传输技术,将采集的数据通过无线链路发送到数据接收端，构成无线数据传输系统。目前许多应用领域都采用无线的方式进行数据传输，这些领域涉及到小型无线网络、工业数据采集系统、无限遥控系统、非接触 RF 智能卡等。无线传输有一些独特的优势，首先，无线通信的数据传输距离比较远；其次，无线通信设备在使用过程中不需要连接通信电缆，简化了工作流程，降低了成本。因此无线数据采集系统的开发有着非常重要的现实意义。

1.2 设计的任务和要求

设计任务是运用电工技术、模拟电子技术、数字电子技术、传感技术、飞机仪表技术等基本理论知识进行飞机电子式模拟空速表的设计、选型与制作；正确选用电子元器件进行电路安装、调试与维修。

设计要求是根据给定的参数指标或自选参数选定电路设计模型；选择合适的电子元器件；正确安装调试维修电路，实现设计功能并制作实物。

1.3 设计的整体思路

空速风速是经常需要采集的一个参数，由于机械式的风速传感器响应时间比较长，

空速系统的功能主要是能对当前的速度进行测量并在显示器件上显示，而且测量系统要求具有一定的精度，在断电及其他影响情况下仍能准确的工作，尤其是空速测量部分，要求具有断电保护或者记忆功能，能够时刻反应速度情况。本课题研究的是设计一个小型的测量系统，此测量系统电路简单，精度高，体积小，成本低，容易实现。对于空速在 0－80m/s 的范围内，在单片机的控制下，采用合适的测量方法对电压的变化进行测量，同时要求空速的测量达到一定的精度，误差不超过 5%并且对空速进行显示。

1.4 设计的依据

早期的测量系统无论是结构上还是测量方法上都比较简单，大多数情况下就是使用一些简单的仪表，完全由人来进行转速测量，整个系统的成本较低，但可靠性不高，实现的功能单一。随着电子技术、计算机技术、现代控制技术等技术的迅猛发展，测速系统得到了不断的发展与完善，功能更强大。传感器的种类越来越多。全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。