【正文】 總體設計流程圖如圖 51 所示： 圖 51 總體設計流程圖 哈爾濱理工大學學士學位論文 25 顯示程序設計 主程序中調用的顯示驅動程序流程圖如圖 5圖 53 所示： 圖 52 顯示驅動程序流程圖 3片 清 屏選 擇 顯 示 模 片液 晶 狀 態(tài) 忙寫 入 指 令 或 數(shù) 據(jù)結 束否 圖 53 顯示子程序流程圖 鍵盤程序設計 在使用單片機對鍵盤處理時，必須消除鍵盤抖動的影響。 獨立式按鍵的接法是在單片機的 I/O 口上接一個按鍵，每個按鍵對應單片機的一個輸入端口，按鍵的另一端接電源或者數(shù)字地。 在本采集系統(tǒng)中，單片機 3 個 I/O 口外接 3 個按鍵，可以實現(xiàn) 3 個鍵盤的輸入 ，即 3 三個鍵，最多可完成 8 種 任務。 圖 410 看門狗 哈爾濱理工大學學士學位論文 22 通訊接口的設計 AT89C52 內部有一個功能很強的全雙工串行口，該串行口有 4 種工作方式，波特率可用軟件設置，由片內定時 /計數(shù)器產生，接收發(fā)送均可觸發(fā)中斷系統(tǒng)，使用方便。 圖 為 MAX813L 與單片機的連接。 4．電源故障輸入端 (PFI)： 當該端輸入低于 時， 5 號引腳 PFO 輸出的信號由高電平變?yōu)榈碗娖健? 8． V0、 Vee： LCD驅動電源。 4． R/W：讀 /寫選擇信號。本系統(tǒng)采用 MSCG19264型點陣式 LCD，實現(xiàn)電流信號數(shù)據(jù)的實時顯示。 圖 47 AT89C52 引腳圖 主要管腳有： XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振。 圖 46 MAX187 與單片機連接圖 單片機硬件電路及周邊設計 單片機介紹 目前在市場常見的有 PHILIPS， SIEMENS， INTEL， ATMEL 等公司生產的 100多種型號的 80C51 系列單片機。要注意的是 ： 在 CS 置為低電平啟動A/D 轉換后，檢測到 DOUT 有效 (或者延時 以上 )，才能發(fā) SCLK 移位脈沖讀數(shù)據(jù)， SCLK 至少為 13 個。 圖 45 MAX187 引腳圖 各引腳功能如下 ： 1． +SV 電源 ； 2．模擬量輸入 ： 范圍 0~ REFV ； 3．操作模式選擇 ： 低電平為休眠模式，正常操作模式為高電平是使用內部參考，懸空時禁止內部參考 ； 4．參考電壓 ： 內部參考為 ，使用內部參考時此 的申容，使用外部參考時，接 ~VDD 的基準電壓 ； 5．地 ； 6．數(shù)據(jù)輸出 ； 7．片選端 ； 8．時鐘，最 高為 5MHZ。 A/D 轉換器按照轉換原理可分為間接 A/D 轉換器和直接 AD/轉換器。 TPF 壓力傳感器有一個流體測量膜，被設計用于檢測高粘度液體，而具有內部測量腔的普通傳感器做不到這一點。對上游不同形式的阻力件必須配置足夠長的滿足不同要求的直管段，以保證儀表的測量精度。 硬件與軟件設計是對單片機系統(tǒng)進行開發(fā)的重要步驟。 柱體具有遠高于渦街頻率的自振頻率，材質要適當考慮被測介質的要求，與此同時要在較寬的雷諾數(shù)范圍內具有恒定的 St 數(shù)。由于渦街流量計 不 含有運動部件及對流體沖刷敏感的部件，因而在使用過程中，可靠性高，使用壽命長，并具有一般節(jié)流式流量計的優(yōu)點，精確度穩(wěn)定，再現(xiàn)性好。 v 漩渦發(fā)生體兩側的流速（ m/s） d 漩渦發(fā)生體迎流寬度（ mm） 用管道內平均流速 ? 代替 v，根據(jù)流體連續(xù)方程，有 Ddv ??? (3— 2) 其中： ? 管道內流體平均速度， m/s D渦街流量計內殼的內徑， mm 將 32 式帶入 31 式可以得到： V h 漩渦 漩渦發(fā)生體 V p V L 哈爾濱理工大學學士學位論文 10 DddStf ??? (3— 3) 對于許多經(jīng)過適當選擇的柱型，由于 St 數(shù)在很寬的雷諾數(shù)范圍內可以看成是常數(shù)。因此雷諾數(shù)的大小決定了粘性流體的流動特性。上述指標若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。當傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線 。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應 容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系，往往知道了前者就能推定后者。 在工程應用中，常常同時要求測量經(jīng)過一段時間流過管道的總的流體量，即要求測量通過管道的流體的累積流量。重點放在了硬件電路的設計。 根據(jù)對信號檢測的原理 ， 超聲流量計可分為傳播速度差法 (直接時差法、時差法、相位差法和頻差法 )、波束偏移法、多普勒法、互相關法 及 噪聲法等。它是速度式流量計中的主要種類。 容積測量方法 容積式測量方法利用機械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，根據(jù)測量室逐次重復地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體體積總量。 這種測量方法制造的差壓式流量計在封閉管道的流量測量中對環(huán)境適應性非常強，各種對象都有應用，如流體方面 ： 單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等 ； 工作狀態(tài)方面 ： 常壓、高壓 、真空、常溫、高溫、低溫等 ； 管徑方面 ： 從幾 mm 到幾 m； 流動條件方面 ： 亞音速、音速、脈動流等。 這種測量方法的主要優(yōu)點是 ： 1． 結構簡單牢固 ； 2． 適用流體種類多 ； 3． 精度較高 ； 4． 范圍寬 ； 5． 壓損小。但目前與國外同行相比，我國流量儀表仍存在很大差距 ： 產 品種類系列不全；產品性能指標低；高技術產品少等等， 在國際上處于落后地位，不符合流量儀表未來發(fā)展方向。盡管如此，由于流量測量技術的復雜化，以及科學技術的迅速發(fā)展給流量計量提出更新更高的要求，流量計量的現(xiàn)況遠不能滿足生產的需要，還有大量的流量計量技術問題有待進一步研究解決。%~177。這是流量計量的主要工作之一。特別是在能源危機、工業(yè)生產自動化程度愈來愈高的當今時代，流量計在國民經(jīng)濟中的地位與作用更加明顯。 本文詳述了渦街流量計及壓電式傳感器的原理，并設計了信號調理電路，處理來自壓力傳感器的微弱電壓信號，使之能夠滿足單片機對輸入信號的要求。流量的精確測量在節(jié)能降耗、經(jīng)濟核算、自動控制等方面有著廣泛的應用。 Karman vortex xx 大學學士學位論文 III 目錄 摘要 …… ........................................................................................................................ I Abstract ........................................................................................................................ II 第 1 章 緒論 ................................................................................................................. 1 本文的目的和意義 ............................................................................................ 1 流量檢測儀表的現(xiàn)狀 ........................................................................................ 1 流量檢測技術種類和特點 ................................................................................ 2 渦街測量方法 .............................................................................................. 2 差壓測量方法 .............................................................................................. 3 電磁測量方法 .............................................................................................. 3 容積測量方法 .............................................................................................. 4 渦輪測量方法 .............................................................................................. 4 超聲 測量方法 .............................................................................................. 5 研究內容 ............................................................................................................ 5 第 2 章 流量測量基本概念 ......................................................................................... 6 流量概念 ............................................................................................................ 6 流量測量參數(shù) .................................................................................................... 6 本章小結 ............................................................................................................ 8 第 3 章 渦街流量計基本概念 ..................................................................................... 9 渦街流量計原理及模型 .................................................................................... 9 卡門渦街 ..................................................................................................... 9 物理模型 ................................................................................................... 10 應用中的問題 ............................................................................................11 本章小結 ............................................................................................................11 第 4 章 渦街流量計硬件設計 ................................................................................... 12 硬件電路總體設計 .......................................................................................... 12 傳感器部分電路 .............................................................................................. 13 傳感器 ................