真空速是指飞机绝对空气运动时所存在的切实速度，它是飞机安全飞行的重要参数。正确的真空速数据信息对提高飞行的保险性、准确性和经济性起着相当大的作用。飞机相对空气运动时，可根据活动的相对性将飞机看作不动，而空气是以大小相等，方向相反的流速流过飞机。真空速无奈直接测出，只能根据大气静压和动压间接计算出来。本文介绍了一种基于C8051F352
式中，PH为对应高度的大气压力(大气静压)，PD为大气动压，是大气总压与静压之差。式中各常数分离为:Pob=101 325 Pa，是标准海平面上的大气静压;Tob=288 K，是标准海平面处大气温度;τb=0.0065 K/m是温度递减率;R=29.2746 m/K，是大气常数;k=1.4是空气绝热指数;g=9.806 65是重力加速度。
依据数字式大气数据测量系统的组成和工作原理，笔者设计了以单片机为核心的真空速测量系统，其整体结构如图1所示。绝压传感器和动压传感器感想到静压和动压，并分辨将其转换为相应的电压信号。由于传感器的输出信号较为幽微，因此，必须通过放大电路和调零电路以及滤波电路对其进行处理，产生合乎要求的信号，而后传递到AD转换输入端。单片机自带的A/D转换器将静压和动压的模仿电压信号转换为数字信号，并送入单片机CPU进行处置，CPU根据真空速计算公式计算出相应真空速值。计算结果通过串口发送至机载飞控计算机，在显示界面显示出来。
笔者设计的真空速测量系统恳求工作在0~5 000 m高度范围内，根据压高公式(2)，可打算出静压范围在54 005~101 325 Pa之间。差压传感器的量程取决于翱翔器真空速的量程。文中所丈量的线 Pa之间。
本设计的使用C8051F352单片机采用32管脚的LQFP封装，是由美国Cygnal公司推出的具备高速度、高机能、高集成等特点，并能与8051兼容的单片机，除了领有尺度8052的数字外设部件以外,恋爱技能，片内还集成了数据采集和操纵系统中常用的模拟部件和其余数字外设及功能部件。
本系统设计中利用了C8051F352微控器中的AIN0和AIN1两个模拟通道，分别用于静压和动压的模拟/数字转换,买外链。单片机的AD将输入的模拟信号转换为数字信号，然后送入CPU进行数据处理。
解算后的真空速要通过串口发送至上位机，在显示界面显示。真空速由单片机串口经RS-232接口发送至上位机，并应用MAX232芯片实现单片机电平转换从而能与上位机进行畸形通信。单片机CPU采取异步串行输出UART0，工作在方式1，中断方式，定时器1设置为自动重装载方法发生115 200的波特率。
在上位机程序编写时，需要使用MSComm控件，通过设置控件的各个属性来实现串口的参数设置以及数据的接受。真空速显示界面所使用的MSComm控件属性主要有以下多少个:CommPort属性(用于设置串口号)，PortOpen属性(用于打开或关闭串口)，SetSettings属性(用于设置或返回串口波特率、奇偶校验、数据位、停止位参数)，InBufferCount属性(设置或返回接收缓冲区中等待计算机接收的字符数)，Input属性(从接收缓冲区中读取数据并清空吸收缓冲区)。
h即为插值步长。在计算函数值时，系统采集到x值，然后找到值所在的插值区间[xi，xi+h]及相应函数值[yi，yi+h]，便可根据插值公式计算出y值。
由公式(1)看出真空速计算公式比较庞杂，如果直接用单片机进行计算，则会占用大量内存资源，从而降落计算速度。因而，在系统允许误差范畴内，对原函数采用插值，将复杂函数用一个简略的函数来近似。因为真空速计算式有两个变量，无奈直接采用分段线性插值来解算，考虑到实际运算的方便，使用公式(6)来计算真空速值。
则公式(6)中的真空速分为两部分:一部分是只包含动压PD变量的教唆空速Vi，另一局部是只含有静压PH变量的气压高度H的函数式H’，通过计算可得1≤H’≤1.289 9。
只有通过上述插值算法辨别盘算出动压相应值跟静压相应值，而后相乘即得到实际线 m跟5 000 m实时计算出的真空速实际值。从表中看出，实际线%，可能满足设计请求。
文中设计的基于单片机的无人机真空速测试体系，电路简单，体积小，分量轻，性能牢固，能够实时、准确地测量出真空速值，适用于小型无人飞翔系统。
推举文章：此文由 南阳在线 编辑，未经允许不得转载！本文地址：http://www.nyjfy.com/bagua/20230.html