基于DSP的超聲波多普勒流量計的設計.pdf

1、流量測量與我們的生活密不可分。隨著人們對流量測量的研究越來越深人，流量計的種類也變得越來越多。超聲波多普勒流量計因為具有不接觸被測介質和適用于兩相流場合的優(yōu)點，已經被不斷研究并應用在許多領域，發(fā)揮了巨大的作用。
　　 本文通過分析目前幾種主流超聲波流量計的設計方法，選擇了多普勒法作為設計方案。多普勒法是以聲學多普勒效應為基礎，利用超聲波測量頻移，再根據其流量公式算出流體流速，最后求出流體流量的方法。通過對一些成熟的超聲波流量計進

2、行分析，本文做了一些設計上的改進，選用DSP作為系統(tǒng)核心，用來實現重要控制和信號處理，選片AVR來控制鍵盤設置和液晶顯示DSP芯片TMS320F2812不但具有強大的數字信號處理能力，還集成了豐富的外設，具有強大的控制能力。AVR作為DSP的輔助，幫助DSP計算流量、顯示信息等，減輕了DSP的負擔。
　　 本文主要做了幾個方面的工作：首先，本文詳細介紹了多普勒流量計的工作原理，分析了其流量方程和確定其工作頻率，并且介紹了FIR數

3、字濾波器和FFT算法。其次，本文設計了發(fā)射模塊和接收與混頻模塊，實現了信號的發(fā)射與接收；設計了控制與處理模塊，具體描述了核心器件DSP。其次外圍器件的設計，介紹并使用了DSP的SPI、SCI、XINTFTF等接口，完成了它們與外設的硬件電路連接。再次，本文完成了DSlD和AVR模塊的軟件設計，并且實現了DSP與AVR的通信。最后，本文對FIR數字濾波器和FFT算法進行了仿真，證明了方案的可行性。
　　 系統(tǒng)的硬件包括超聲波換能器