（成都树德中学高三九班，四川 成都 610031）

一、引言

风洞实验室，是指以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备[1]。该实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分，一款新的飞行器成功推出必须通过风洞实验。由于风洞的控制性佳，可重复性高，所以风洞实验不仅应用于航空航天工程，而且在交通运输、房屋建筑、风能利用等领域也广泛地应用。

2015年，在学校的职业生涯规划课中，我有幸参观了西南交通大学的XNJD-3风洞并体验了风洞的神奇效果，为此，我一直念念不忘自己设计一个简易的风洞装置。终于在暑假期间，在老师的指导下，网上购买器材和元件，搭建并编程制作了一个简易风洞装置。

二、系统设计与实现

1.方案设计

风洞装置由圆管、连接部与直流风机构成，如图2.1所示。风洞竖直放置，内径大约4.5cm且内壁透明平滑，小球可以在其中上下运动；管体外壁标有A、B、C、D标志线，BC段有1cm间隔的短标志线；风机在风洞的底部，上面有防止小球落入的格栅。测试人员通过键盘输入小球的位置信息，调节风机的转速，实现小球在风洞中的位置控制。

按照控制要求，系统主要由主控模块、测距模块、显示模块、键盘输入模块、电机驱动模块、电源模块组成。系统控制框图如图2.2

图2.1 风洞结构图

图2.2 系统控制框

2.电路设计

系统主控模块采用TI公司的MSP430F149，此款单片机功耗低、有看门狗（WDT）、模拟比较器、16位定时器、液晶驱动器、10/12位ADC、PWM等丰富的内外设，性价比高[2]。……