[发明专利]一种基于C8051单片机的便携式水下速度测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种速度测量设备，特别涉及一种基于C8051单片机的便携式水下速度测量系统。

背景技术

速度在物理学中是一个十分重要的概念。在运动学中用来描述一个物体运动快慢的物理量称之为速度，定义为位移随时间的变化率。若要了解运动物体的运行规律和运动状态则需要测定运动物体的瞬时速度以及平均速度。而在波动学中，分相速度和群速度等不同波速，一般不特变指定时，所提的波速是指相速度。

速度测量的方法有很多，如电容式测速、电磁测速、相关原理测速、多普勒测速、电视测速等，但并不是所有测速方法都适合。

在水下高速直行运动物体的速度是极为重要的参数，同时速度也是评定设备性能优劣的重要指标之一。设备测速的难度也比较大，原因是设备速度测量本身的特殊性和测量环境复杂性。

具体表现有一下几个方面：若被测量物体尺寸较大，达几百毫米以上，长度达数米甚至十几米，实验的速度测量范围大，速度的测量时间短，对于测速系统精度要求高，实验过程中振动很大，这些对于测量系统是很大考验。由于测速环境的特殊性，要求每次实验的耗费低成本小。这些都是水下速度测量所面临的问题。

发明内容

本发明的一种基于C8051单片机的便携式水下速度测量系统，目的是提供一种简单可靠的速度测量方案，并且在保证测速系统的测量精度的条件下尽量的降低成本，通过该系统获得设备稳定可到的速度数据，并最终将速度数据显示在液晶屏幕上。

本发明的目的是这样实现的：一种基于C8051单片机的便携式水下速度测量系统是由并联电阻网、电压信号的采集电路、系统电源、数据的采集存储模块组成的。

、并联电阻网，本发明通过设置并联电阻网来作为起始电压信号和终止电压信号的发生装置，当运行设备通过起始测点和终止测点时分别切断起始测点和终止测点的电阻网，然后通过C8051单片机和89C52单片机采集电压信号的跳变来作为计时器的触发和终止信号，利用计时器来计算物体的运行时间，通过判断电压信号的输入端来确定拦阻网的位置；

2、电压信号的采集电路，当高速运动设备经过两个测点时将切断拦阻网，拦阻网断开引起电压信号的跳变，此时电压信号采集电路采集到跳变的电压。

、系统电源，具有正确的系统电源才能保证整个测速系统的运行正常。

、数据的采集存储，利用单片机存储实验数据，采用不同方法测量速度，将数据进行综合最终将数据比较后得到最为准确的数据。

在本测速及液晶显示系统中，软件处于十分重要的地位，测速过程中的信号采集计算以及液晶屏幕的驱动、数据存储等工作都离不开软件的支持，主要功能如下：

1、参数设置，参数设置是给测速系统、液晶屏幕驱动系统和数据采集存储系统的每个工作部件设置初始值，使测速系统和数据采集存储系统能够按照预期的方式去工作，参数设置主要包括采集电压、串口工作方式设置、系统工作的各个定时器的工作方式等相关参数的设置；

2、电压信号的采集，这是测速系统的关键部分，主要负责采集计时器的起始信号和终止信号；

3、数据处理，用示波器采集每段的起始和终止电压信号，然后进行人工计算，最终将数据比较后得到最为准确的数据。

本发明的有益效果：本发明克服了水中测试中的实验的速度测量范围大，速度的测量时间短，对于测速系统精度要求高，实验过程中振动很大，要求每次实验的耗费低成本小的问题，提供一种简单可靠的速度测量方案。

附图说明

图1为系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

实施例1

结合图1，图1为系统原理图。一种基于C8051单片机的便携式水下速度测量系统是由并联电阻网、电压信号的采集电路、系统电源、数据的采集存储模块组成的。