基于MSP430系列單片機的智能流量積算儀的研制.pdf

1、近年來，工業(yè)對流量測量及積算的重視程度日趨突出，對積算儀表提出了精確測量、穩(wěn)定可靠、多功能、智能化的要求。本課題設(shè)計智能流量積算儀以單片機MSP430F149微處理器為中央控制器，實現(xiàn)溫度、壓力、流量模擬信號的萬能輸入，流量測量信號變送輸出，流量測量的積算以及與計算機通訊的智能流量積算儀表。
　　 第一部分介紹了國內(nèi)外流量積算儀的歷史與現(xiàn)狀，主要介紹智能流量積算儀的定義、特點、智能流量積算儀的發(fā)展趨勢、本課題設(shè)計思路，提出新一代

2、智能流量積算儀設(shè)計目標(biāo)。在設(shè)計思路里詳細闡述了選擇MSP430F149微控器做為智能流量積算儀的中央處理器的原因，并從硬件、通信、軟件方面說明了智能流量積算儀開發(fā)的總體思路。
　　 第二部分分別從儀表的硬件設(shè)計、數(shù)學(xué)模型、軟件設(shè)計詳細闡述了儀表的設(shè)計方法。在智能流量積算儀的硬件方面介紹了AI信號輸入設(shè)計，主要介紹溫度通道的輸入、壓力通道的輸入、流量通道電流信號輸入以及流量通道脈沖信號輸入原理圖設(shè)計。對智能流量積算儀的變送輸出、D

3、O報警輸出、按鍵接口、點陣液晶屏、數(shù)據(jù)儲存設(shè)備、外部時鐘、通訊以及JTAG接口等方面的技術(shù)要點時行具體詳細的剖析。該儀表具有AI多種信號的輸入接口，大大的提高了用戶的實用性和友好性。在4～20mA變送電流輸出上沒有使用DA芯片得到電壓的做法，使用單片機MSP430F149芯片自帶的PEM輸出得到模擬電壓輸出，此法電路設(shè)計簡單，線性度好，精度也達到要求，降低了儀表的成本。在第四章分別介紹了差壓式傳感器不可壓縮流體、可壓縮流體及線性孔板的數(shù)

4、學(xué)模型與渦街流量傳感器的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)各種流量傳感器的數(shù)學(xué)模型編寫智能流量積算儀積分程序。智能流量積算儀的軟件設(shè)計主要分為數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)濾波模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、流量積算模塊、溫度壓力補償模塊、按鍵處理及追憶模塊等程序模塊。在熱電阻、熱電偶采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工程量處理和非線性矯正中采用熱電阻的R-T公式和熱電偶的T-E公式使用牛頓迭代法進行3輪迭代，實現(xiàn)了熱電阻的工程量轉(zhuǎn)換和熱電偶的冷端補償，節(jié)省了程序的空間。
　　 第三部分對智