[发明专利]一种风洞物体控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及风洞试验领域，特别涉及一种风洞物体控制装置。

背景技术

风洞，是指在一个管道内，用动力设备驱动一股速度可控的气流，用以对模型进行空气动力实验的一种设备。随着工业空气动力学的发展，风洞在交通运输、房屋建筑、仪器检测、风能利用和环境保护等部门中也得到越来越广泛的应用。

本发明的方案便是针对现有风洞物体控制装置进行的改进。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种风洞物体控制装置，具有结构简单、操作方便、测量精准等特点。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种风洞物体控制装置，包括风管、连接部、风机、受控物体、单片机、超声波测距传感器和风机驱动电路，其中：

所述风机设置于所述风管的底部，并通过所述连接部实现与所述风管的密封连接，所述风管、连接部和风机组成一简易风洞；

所述受控物体放置于所述风管内；

所述超声波测距传感器设置于所述风管的顶端，并与所述单片机的输入端连接，用于监测所述受控物体的位置高度并将所测得的高度数据传送到所述单片机；

所述风机驱动电路的输入端与所述单片机的输出端连接，输出端与所述风机连接，用于接收所述单片机根据控制要求对所述超声波测距传感器传送的高度数据进行计算后输出的PWM控制信号，并控制所述风机的转速进而控制所述受控物体的运行状态，使其达到控制要求。

进一步的，所述超声波测距传感器与所述风管的顶端预留一定高度，用于方便取放所述受控物体。

进一步的，还包括按键电路，所述按键电路与所述单片机的输入端连接，用于按照控制要求设置参数及设置所述受控物体的悬浮高度及运行方式。

进一步的，还包括液晶显示电路，所述液晶显示电路与所述单片机的输出端连接，用于实时显示所述受控物体的高度、维持状态的计时、运行的模式及设置的参数值。

优选的，所述液晶显示电路采用LCD12864型点阵图形液晶显示模块。

进一步的，所述风管底部设置有格栅，用于防止所述受控物体落入所述连接部中。

优选的，所述风管采用透明亚克力圆管，所述风管上标注有刻度，便于从外部观察管内所述受控物体的运行位置和运行状态。

优选的，所述风机采用直流可调速风机。

优选的，所述风机采用两级风机串联的连接方式进行连接，用于集中风向并增大风力。

优选的，所述风机驱动电路采用L298型驱动芯片。

优选的，所述超声波测距传感器采用HC-SR04型超声波测距模块。

优选的，所述单片机采用STC12C5A60S2型单片机。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本发明提供一种风洞物体控制装置，以STC12C5A60S2单片机为核心控制器件，制作一种简易风洞，实现物体的悬浮控制和特定运动的控制装置。其中，风管，连接部和可调速风机组成一个简易风洞，受控物体在风洞内，超声波传感器在风洞顶端用于监测受控物体的位置高度。超声波测距传感器将所测得的数据送到单片机，单片机根据控制要求进行计算后，输出PWM控制信号，对风机驱动电路的输出信号大小进行控制，即可改变风机风速的大小，从而实现对受控物体的位置与运行控制。同时，液晶显示屏上显示受控物体的实时高度及受控物体维持状态的计时，显示受控物体运行的模式和设置的参数值。此外，本装置还有4个控制按键，可对不同的控制要求进行操作，用于设置控制要求参数、受控物体悬浮高度、运行方式。本风洞物体控制装置具有结构简单、操作方便、测量精准等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是本发明一种风洞物体控制装置的装置实物图；

图2是本发明一种风洞物体控制装置中的系统框图；

图3是本发明一种风洞物体控制装置中的单片机的电路示意图；

图4是本发明一种风洞物体控制装置中的超声波测距传感器的电路示意图；

图5是本发明一种风洞物体控制装置中的风机驱动电路的电路示意图；

图6是本发明一种风洞物体控制装置中的按键电路的电路示意图；