随着科技水平的发展,越来越多的领域需要严格的风信息。由于风速和风向在这些领域中的重要性,各种测风仪器应运而生,超声测风仪就是其中的一种。这种利用超声波的特性测量风速风向的系统具有高精度、反应快、可抗干扰等优点,能够很好的满足相关领域的应用需求。本文针对国内外的发展状况,在调查了各种超声波测风技术后,选用时差法作为超声波测风的主要原理,并设计出了一种基于STM32微处理器的超声风速测量系统。文章将测量系统概括为硬件和软件两大部分,并分别描述每个部分在系统中的作用:1.硬件部分基于模块化的思想进行设计,以STM32为系统的核心,协调控制各个外围电路。换能器通过驱动电路发出超声信号,接收电路完成对脉冲信号的放大与滤波,地磁测量模块则用于实现系统的定位。系统可通过数据存储单元来访问历史数据,外界与系统的通信则由通讯接口电路来实现。2.软件方面采用结构化的程序设计方法,基于μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统进行设计,实现对每个硬件模块的控制。该部分通过超声信号的传播时间来计算风矢量,并完成数据的存储与传输等功能。最后将组装好的样机,在风洞检测设备中进行了一系列的调试与测量,并对数据进行了分析。测试结果表明,风速的精度可达±0.2m/s(风速≤35m/s)或小于测量值的±2%(风速>35m/s),风向的精度可达±2.5°,可以满足工程应用的需求,能够在大多数的场合实现全天候的测量,在测风领域有着一定的应用前景。