1. 研究目的与意义
研究背景：在对气象学越来越重视的今天，天气情况数据的采集显得尤为重要。风速是天气情况数据中的一个重要的参数，对它的测量会影响到气象预报的准确性。同时，风力、风速的测量对于某些行业，如煤炭、交通、电力等都十分重要。最原始的风速仪，靠人工测量，精度较差，数据更新也不及时。后来国内使用的风速仪，沿用机械传动，灵敏度低，误差较大，对于有较多的测风点的地方常采用一个计数器测量，而野外的自然风风向与风速变化较大，利用此类风速仪会引起失真和较大误差。基于单片机设计的lcd显示风速仪，可以克服机械式风速仪的弊端，是对机械式风速仪的有益补充。该系统借助传统风速仪测量设备，以单片机为处理信号的工具，使风速的测量更加精确、及时。
研究目的：风作为自然界的一种自然现象，它的存在是一把双刃剑，人类可以利用这种无污染且可再生的资源来发电，也可以缓解能源紧张、环境污染的压力。这种新型的发电方式对于风速、风向的特性的监测非常重要，而在农业生产中，对风的影响也是不得不考虑，比如什么时候播种，什么样的风速风向下可以喷洒农药。所以通过有效的风速、风向测量会大大减少风对农作物的影响，减少对农田的损失。生活方面，风力大小还会影响交通出行等方面。所以对风能的研究对人类的生活质量改进有非常重大的意义。此设计主要研究一套简易、低功耗的风向风速测量系统。其主要特点是风速测量范围宽、测量精度高、传感器采用数字量化输出,可靠性高,系统功耗低，可广泛地应用于气象、民航、公路、建筑、能源等行业，来达到风速风向检测的目的，方便人类更高质量的生活。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
设计的监测系统是利用风速和风向传感器作为风能信号的采集工具，采集来的模拟量的风能信号通过a/d转换电路处理后送交给系统的控制核心stc89c51单片机来处理。单片机将最终处理完的结果即监测的数据再利用lcd1602液晶屏显示出来。该系统体积小，成本低，使用方便。图1为便携式风速风向站监测系统。
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
1、风速测量：本设计准备使用ec9-1测风传感器，该传感器包括风杯测风速的风速传感器、用风标测风向的风向传感器以及支架等。风的测量是通过风速传感器采集信号，相应的感应元件是一种三杯式的风杯，将采集的风力信号通过信号变换电路（霍尔集成电路）变换处理后，得到很多脉冲，通过脉冲的个数来判断风力的强度。
2、风向测量：通过单板式风向标作为ec9-1风向传感器进行风向的测量，该单板式风向标前端装有辅助标板。风向角度变化的检测是通过七位格雷码光电码盘进行的。该码盘最外圈进行了127等分处理，从而能够感应到128个不同的方向，因而其分辨率为2.8125度。
4. 参考文献
[1]肖金球.单片机原理与接口技术[m].北京：清华大学出版社，2004.
[2]肖金球.增强型51单片机与仿真技术[m].北京：清华大学出版社，2011.
[3]许美珏. 基于单片机的便携式风速风向监测系统的设计[j]. 西安文理学院学报:自然科学版, 2016
5. 计划与进度安排
(1)2022年3月5日至2022年3月10日 分析课题要求，查找相关资料。
(2)2022年3月11日至2022年3月15日 完成课题内容分析，准备外文文献翻译。
(3)2022年3月16日至2022年3月20日 着手完成开题报告的预准备。
