基于USB總線的低功耗數(shù)字渦街流量計(jì)手操器研究.pdf

1、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)儀表在投入使用之前，通常需要對(duì)儀表的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)前儀表大多采用串口通信進(jìn)行儀表參數(shù)設(shè)置，由于現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境復(fù)雜，需要設(shè)置的儀表參數(shù)較多，不方便繼續(xù)采用原有的串口通信進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)儀表參數(shù)修改。為了降低儀表使用成本，提高參數(shù)修改的方便性，國(guó)內(nèi)外許多科研工作者都進(jìn)行了大量的研究工作。
　　 本課題圍繞著天津大學(xué)流量實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的數(shù)字渦街流量計(jì)，從通信方式和通信手段兩方面進(jìn)行研究，通過對(duì)通信方式使用的方便性和普及性分析，課題最終選擇

2、為渦街流量計(jì)增加USB接口，開發(fā)研究手持設(shè)備--渦街流量計(jì)手操器，在理論支持下進(jìn)行手操器軟件和硬件系統(tǒng)的搭建，最終設(shè)計(jì)研究出一款適合渦街流量計(jì)的手操器，同時(shí)預(yù)留手操器參數(shù)修改接口，以便適合于不同儀表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
　　 本課題主要完成以下工作：
　　 (1)對(duì)USB通信協(xié)議進(jìn)行了學(xué)習(xí)分析，選擇了適合于單片機(jī)的USB控制芯片，給單片機(jī)系統(tǒng)增加USB接口，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的USB通信。
　　 (2)完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。

3、以MSP430F1611為核心，在保證手操器功能的實(shí)用性基礎(chǔ)上，降低了系統(tǒng)的整體功耗。
　　 (3)完成了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度方面，參考操作系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度機(jī)制，采用層次化狀態(tài)機(jī)思想進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，同時(shí)采用基于頭文件的模塊化程序設(shè)計(jì)思想進(jìn)行軟件架構(gòu)，提高了軟件的可讀性、可靠性和靈活性。
　　 (4)完成了液晶顯示的菜單設(shè)計(jì)。對(duì)傳統(tǒng)菜單設(shè)計(jì)的二叉樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，采用一維數(shù)組表示二叉樹數(shù)據(jù)關(guān)系，滿足了菜單設(shè)計(jì)要求，降低了

4、單片機(jī)資源的占有量。
　　 (5)完成主、從機(jī)功能切換。渦街流量計(jì)連接U盤時(shí)做主機(jī)，連接電腦和手操器時(shí)做從機(jī)，手操器連接電腦時(shí)做從機(jī)，連接流量計(jì)時(shí)做主機(jī)。
　　 (6)完成了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過為渦街流量計(jì)增加USB接口，和手操器的設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境中，進(jìn)行手操器功能的驗(yàn)證，通過驗(yàn)證，本課題設(shè)計(jì)的手操器可以滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的要求。
　　 上述工作表明，本課題研究的渦街流量計(jì)手操器，增加了渦街流量計(jì)使用的方便性，可以