资料查找方式：
特纳斯电子（电子校园网）：搜索下面编号即可
编号：
T2462402M
设计简介：
本设计是基于单片机的风速测量仪，主要实现以下功能：
通过风速传感器检测风速，通过风向传感器检测风向
可以通过按键设置风速阈值，当风速超过阈值会进行语音提醒
可以通过OLED显示当前的风速和风向
可以通过语音模块播报当前风速和风向
电源： 12V
传感器：风速传感器，风向传感器
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：蜂鸣器
人机交互：独立按键，语音模块
标签：STM32、OLED12864、三杯式风速传感器、风向传感器，SU-03T
题目扩展：基于单片机的气象检测系统，基于单片机的风速报警系统
基于 STM32 的风速测量仪设计与实现
一、主控部分
核心：STM32F103 单片机
功能：获取输入数据、内部处理、控制输出
二、输入部分
- 风速检测传感器模块：检测环境风速
- 风向传感器模块：检测环境风向
- 独立按键：用于切换界面、设置参数阈值
- 供电电路：为整个风速测量仪系统供电
三、输出部分
- OLED 显示模块：显示风速、风向及参数阈值设置界面
- 语音模块：语音播报当前风速大小及相关语音提示
- 蜂鸣器报警模块：当检测到风速超过设定阈值时，触发蜂鸣器报警提醒
第 5 章 实物调试
5.1 整体实物构成
该设计的主要硬件包含单片机最小系统（集成核心控制芯片、晶振、复位等电路）、风速检测模块、风向传感器、语音识别模块（SU-03T）、OLED 显示屏、电源电路（含电压转换、供电控制元件）、独立按键以及蜂鸣器等。这些硬件相互配合，实现风速风向检测、数据显示、语音交互等功能。
焊接时，先准备好电烙铁、焊锡丝、助焊剂等工具，清理焊接区域。从低矮、耐热的元件开始焊，比如先焊单片机最小系统的电阻、电容，再焊各类模块的引脚。焊接过程中，控制电烙铁温度与焊接时间，避免烫坏元件。焊点要圆润、无虚焊，焊锡量适中。焊接完成后，仔细检查焊点，清理多余焊锡与助焊剂，用万用表检测关键电路通断。
同时，要注意防静电，焊接敏感元件（如单片机）时，电烙铁需接地或使用防静电工具，防止静电损坏元件；还要做好通风，避免吸入焊锡烟雾影响健康。整体实物如图 5-1 所示：
图 5-1 整体实物图
5.2 参数显示功能测试
该硬件系统的显示功能聚焦于气象数据呈现，OLED 显示屏可清晰展示风速、阈值、风向信息。风速数据实时反映当前气流运动速率，阈值用于界定风速安全或工作范围，风向则明确气流来向，三者集中显示，让用户快速掌握环境气象关键参数，辅助判断、决策，如超阈值时结合蜂鸣器等可触发警示，为风速监测场景提供直观、有效的信息交互，简化数据读取与系统状态感知流程。参数显示功能测试图如下图 5-2 所示。
图 5-2 参数显示测试图
5.3 阈值设置测试
阈值设置功能通过按键操作实现，当获取键值为 1 时，系统切换显示界面；处于界面 1 时，若获取键值为 2，风速阈值增加 1 单位；若获取键值为 3，风速阈值减少 1 单位。该功能让用户能根据实际需求灵活调整风速阈值，操作逻辑清晰，通过简单的按键交互完成阈值的设定与修改，配合显示界面实时更新的阈值信息，确保用户直观掌握当前设定值，为后续风速超阈值的警示判断提供准确依据，提升系统的实用性与适应性。阈值设置测试功能如下图 5-3 所示：
图 5-3 阈值设置测试图
第 6 章 软件调试
6.1 软件介绍
Proteus 8.15 是一款由 Labcenter Electronics 开发的电子设计自动化（EDA）软件。它集电路仿真、PCB 设计和微控制器调试于一体，广泛应用于嵌入式系统开发等领域。
该软件拥有丰富元件库，包含超 50000 种元器件，支持模拟 / 数字电路协同仿真，集成逻辑分析仪等虚拟仪器。它还内置 8051、ARM 等微控制器模型，支持与 Keil 等编译器联调。
此外，Proteus 8.15 可实现从原理图到 PCB 的自动布局布线，并生成 3D 模型。其界面直观，支持工具栏和快捷键个性化定制，还提供电压探针等调试工具，方便用户分析电路行为。软件界面如图 6-1 所示：
图 6-1 软件界面图
6.2 参数显示功能测试
该硬件系统的显示功能聚焦气象数据呈现，OLED 显示屏可清晰展示风速、阈值、风向信息。风速反映气流运动速率，阈值界定范围，风向明确来向，集中显示便于用户掌握关键参数辅助决策。超阈值时能触发警示，简化数据读取与系统感知流程。参数显示功能测试图如下图 6-2 所示。
图 6-2 参数显示测试图
6.3 语音串口测试
仿真界面里的语音串口连接 PA9 和 PA10 引脚，能接收来自系统其他模块的风速、风向等气象数据并传输给外部设备用于进一步分析处理，也可接收外部设备指令以配置和控制整个气象监测系统，实现语音播报气象数据。语音串口功能如下图 6-3 所示：
图 6-3 语音串口功能图
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
在当今诸多领域中，如气象监测、航空航海、风力发电等，风速与风向信息的准确获取至关重要。传统的风速测量方式往往存在一定局限性，例如部分设备仅能简单测量风速，无法同时兼顾风向检测，且数据呈现形式较为单一，多以单纯的数值显示为主，缺乏人性化的语音播报功能，在风速超出特定安全范围时也难以及时给出有效提示。
而随着各行业对环境参数精准把控需求的不断提升，一款功能全面的风速测量仪显得尤为重要。基于单片机设计的风速测量仪，不仅能够同时检测风速和风向，并直观显示其基本信息，还具备语音播报风速大小及风向的功能，同时可通过按键设定阈值，在风速超阈值时进行语音提示，极大地提升了风速测量的便捷性、准确性以及使用过程中的安全性，能更好地满足多行业的实际应用需求。
关键词：风速测量仪；单片机；语音播报
字数：10000+
目录：
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容与方法
1.4 论文章节安排
第2章 系统总体分析
2.1 系统总体框图
2.2系统主控方案选型
2.3风向传感器选择
2.4显示模块选择
2.5语音模块选择
第3章 系统电路设计
3.1 系统总体电路组成
3.2 主控电路设计
3.3 电源电路设计
3.4 风速检测电路设计
3.5 OLED显示屏电路设计
3.6 语音模块电路设计
第4章 系统软件设计
4.1 系统软件介绍
4.2 主程序流程图
4.3按键函数流程设计
4.4显示函数流程设计
4.5处理函数流程图
第5章 实物调试
5.1 整体实物构成
5.2 参数显示功能测试
5.3 阈值设置测试
第6章 软件调试
6.1 整体实物构成
6.2 参数显示功能测试
6.3 语音串口测试
第7章 总结
参考文献
致谢
