【正文】 在論文即將完成之際，向尊敬的李老師表示衷心的感謝!同時(shí)感謝楊華輔導(dǎo)員。隨著論文工作的完成，四年的大學(xué)生活已經(jīng)接近了尾聲。參 考 文 獻(xiàn)[1][D].北京化工大學(xué),2008[2]陳力,陳仁文,[J].電子工程師，2006,08（15）.[3][J].自動(dòng)化與儀器儀表,2003,05(03).[4][D].南京航空航天大學(xué),2007.[5]藍(lán)標(biāo), 戴建國(guó). 差壓傳感器在流量測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 氣象水文海洋儀器,1988,03(04).[6]孫長(zhǎng)庫(kù), 肖旭, 王鵬. 用電容傳感器進(jìn)行相對(duì)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理, 2010,18(01).[7]BurrBrown Corporation．What Desingers Should Know About Data ConventerDrift．：//．ti．corn．[8]李建榮， [J].電子技術(shù)，2010,12.[9]毛德平, 凌有鑄, [J].數(shù)字/模擬電路,2007,04(02).[10] 周建發(fā), 趙玉龍, 苑國(guó)英,等. 一種集成式多參數(shù)硅微傳感器[J]. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào),2006,00(02).[11]劉慶. T型懸浮式復(fù)合壓力/差壓變送器[J]. 中國(guó)儀器儀表,2006,18(05).[12] 高峰. 電容傳感器在使用中存在的幾個(gè)問(wèn)題及處理方法[J]. 商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào),2009,20(09).[13] 葉煌. 數(shù)字化電容式壓力（差壓）測(cè)量?jī)x表[D]. 華北電力大學(xué)（北京）,2005[14] 張軍. 基于EPA工業(yè)以太網(wǎng)的智能變送器研究[D]. 重慶大學(xué),2006[15] 孟元元. 基于LonWorks總線的智能流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)的研究[D]. 南京航空航天大學(xué),2007[16] 顧來(lái). 厚膜混合集成壓力傳感器[D]. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué),2005[17] 丁云, 李堂忠, 管軍，等. 電容式差壓傳感器的輸出測(cè)量電路及測(cè)量方法[P]. 中國(guó)專(zhuān)利: G01L13/06, 20081224[18] 本尼特通過(guò)對(duì)流量計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)技術(shù)的研究分析，我們按照項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求展開(kāi)了流量變送器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作，展開(kāi)了探索。 注意：本模塊中，Rusp、Rosc、RcxRcxVbg各引腳上的電阻值因采用本設(shè)計(jì)中的數(shù)值，在試驗(yàn)中經(jīng)過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)以上各引腳的電阻值只要在圖紙上的這些數(shù)值時(shí)整個(gè)芯片的功耗才能達(dá)到最小。)V （32） RI,n=(1000177。由電容COSC決定頻率的參考振蕩器控制了二個(gè)對(duì)稱(chēng)制成的振蕩器的位相和同步。傳感器采用電容式差壓傳感器。圖 INA322的引腳圖該INA322是一個(gè)系列的低成本，軌到軌輸出，微功耗CMOS儀表放大器，提供電性能，單電源供應(yīng)，以及雙極電源工作。另外，對(duì)于OTXA引腳的電容,精度要求也比較高。若在兩個(gè)鎖存脈沖間隔輸入16個(gè)CLOCK時(shí)鐘周期，就鎖存16位數(shù)字信號(hào)并完成正常的電流轉(zhuǎn)換。他由電流環(huán)路供電，16位數(shù)字信號(hào)串行輸入，420mA電流輸出。本模塊要是提供420mA的電流環(huán)，以及從電流環(huán)上竊電并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電。對(duì)于C86引腳，由于驅(qū)動(dòng)程序中采用8080的方式因此應(yīng)當(dāng)拉低接地，對(duì)于P/S引腳由于采用并行數(shù)據(jù)傳輸方式。，重量輕，平板型。LCD有以下特點(diǎn)：，低功耗。自動(dòng)掃描； Timer_A/Time_B硬件觸發(fā)器；利用傳感器將這些量測(cè)量之后，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)變成數(shù)字量，這樣才能被送交單片機(jī)處理和控制。RC復(fù)位電路具有經(jīng)濟(jì)性，也滿足該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，因此本設(shè)計(jì)中采用RC復(fù)位電路。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc，RST必須保持低電平。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。外部可以接兩個(gè)時(shí)鐘，一個(gè)可接鐘表晶振或標(biāo)準(zhǔn)晶振，另一個(gè)接最高時(shí)鐘頻率為8MHZ的晶振，8M是單片機(jī)的最高工作頻率,對(duì)于晶振的選擇，對(duì)基礎(chǔ)時(shí)鐘的控制，只需要對(duì)相應(yīng)的控制寄存器寫(xiě)入相應(yīng)的控制位就可以產(chǎn)生需要的時(shí)鐘，還可以從相應(yīng)的端口測(cè)得時(shí)鐘頻率。如果要關(guān)閉打開(kāi)的文件，只需用鼠標(biāo)箭頭指向頁(yè)面文件名，執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Close就可以關(guān)閉該文件。如果點(diǎn)Browse sch頁(yè)面的Browse區(qū)塊中的下拉箭頭，選擇“Libraries”，則出現(xiàn)的才是元件庫(kù)管理器。然后執(zhí)行菜單命令File/New，彈出新建數(shù)據(jù)庫(kù)文件對(duì)話框，這個(gè)對(duì)話框中Location頁(yè)面的Database File Name(數(shù)據(jù)庫(kù)文件名)對(duì)應(yīng)的名稱(chēng)是“”()，點(diǎn)“Browse...”按鈕，又彈出文件保存路徑對(duì)話框，將這個(gè)對(duì)話框的文件名欄目中的MyDesign改為中文名：“我的電路設(shè)計(jì)”，然后選擇路徑，點(diǎn)“保存”按鈕，這樣，新建數(shù)據(jù)庫(kù)文件對(duì)話框中的“Database File Name”對(duì)應(yīng)的名稱(chēng)已經(jīng)改為“我的電路設(shè)計(jì)．ddb”，并且還能在Database to cation欄目里看到自己選擇的路徑，這時(shí)候，只需按“OK”按鈕，就新建并且打開(kāi)了一個(gè)名為“我的電路設(shè)計(jì)．ddb”的數(shù)據(jù)庫(kù)文件。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，Protel 98的文件管理方式和 Protel ，對(duì)于掌握Protel ，有條件的話，最好還是先熟悉一下Protel 98的操作，然后再?gòu)腜rotel 98過(guò)渡到 Protel 99，這樣學(xué)習(xí)Protel 99會(huì)容易一些。它提供了強(qiáng)大的元件庫(kù)擴(kuò)充功能，對(duì)于那些在系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電子元件庫(kù)中沒(méi)有的元件及封裝形式。尤其是當(dāng)電路比較大時(shí)，接板驗(yàn)證的方法就更加難以符合實(shí)際。支持兩種不同的串行協(xié)議：通用異步協(xié)議(UART協(xié)議)和同步協(xié)議(SPI協(xié)議)。6個(gè)8位并行端口：PlP6。靈活的時(shí)鐘配置及分頻系統(tǒng)可以讓設(shè)計(jì)者適應(yīng)各種對(duì)時(shí)鐘的要求。MSP430是德州公司新開(kāi)發(fā)的一類(lèi)具有16位總線的帶FLASH 的單片機(jī)，由于其性?xún)r(jià)比和集成度高，受到廣大技術(shù)開(kāi)發(fā)人員的青睞。常用的測(cè)溫傳感器大致有熱敏電阻、熱電偶、鉑電阻溫度傳感器、半導(dǎo)體結(jié)感溫傳感器。2．差壓測(cè)量電路傳感器的選型差壓測(cè)量屬于壓力測(cè)量的一種，差壓傳感器一般由彈性敏感元件隔離開(kāi)的兩個(gè)壓力組成，差壓信號(hào)作用在彈性敏感元件上導(dǎo)致其產(chǎn)生位移或應(yīng)變，可使用電容式、壓阻式、壓電式、電感式、振弦式等方法測(cè)量位移或應(yīng)變，從而得到差壓。特別是近兩年投放市場(chǎng)的壓力傳感器，精度可達(dá)萬(wàn)分之五以上，并具有溫度在－10至+60℃范圍內(nèi)的自動(dòng)補(bǔ)償。第二章 一體化變送器框架設(shè)計(jì)及其選型LCD顯示器MSP430F149單片機(jī)差壓測(cè)量電路HART通信ADADAD 擴(kuò)散硅差壓傳感器絕壓測(cè)量電路 Pt100鉑熱電阻溫度測(cè)量電路 一體化流量變送器系統(tǒng)中僅用了一個(gè)恒流源，通過(guò)多路開(kāi)關(guān)切換，分時(shí)給電容式差壓傳感器、擴(kuò)散硅差壓傳感器、Pt100鉑熱電阻供電，再由這三個(gè)傳感器分別向差壓測(cè)量電路、絕壓測(cè)量電路及溫度測(cè)量電路進(jìn)行信號(hào)采集，再通過(guò)MSP430F149單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果由單片機(jī)系統(tǒng)按照一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行運(yùn)算處理。能量轉(zhuǎn)換是一切生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，因此流量和壓力、溫度儀表一樣得到最廣泛的應(yīng)用。17世紀(jì)托里拆利奠定差壓式流量計(jì)的理論基礎(chǔ)，這事流量測(cè)量的里程碑。是一種高性能、高集成的一體化多參數(shù)流量變送器。優(yōu)點(diǎn)：(1)應(yīng)用最多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)；(2)應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無(wú)任何一類(lèi)流量計(jì)可與之相比擬；(3)檢測(cè)件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。二次裝置為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓計(jì)，差壓變送器及流量顯示儀表。所以說(shuō)流量計(jì)量對(duì)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境有著重要作用[1]。能源是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，當(dāng)前的能源問(wèn)題己成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的一個(gè)突出問(wèn)題。在輕工業(yè)、食品、紡織等行業(yè)中，也都離不開(kāi)流量計(jì)量。在整個(gè)過(guò)程檢測(cè)儀表中，流量?jī)x表的產(chǎn)值約為1/5至 1/4。為此，要根據(jù)被測(cè)流體的種類(lèi)和流動(dòng)狀況以及測(cè)量場(chǎng)所等條件，研究各種相應(yīng)的測(cè)量方法。通過(guò)理論分析、電路設(shè)計(jì)，該變送器能較好的完成測(cè)量任務(wù)，結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)量電路明確，系統(tǒng)功耗低，運(yùn)行可靠。提高了測(cè)量的精確度具有非常好的發(fā)展前景。由于測(cè)量的復(fù)雜性，流量測(cè)量?jī)x表己經(jīng)成為工業(yè)過(guò)程檢測(cè)控制儀表中品種最為繁多的一類(lèi)儀表。在能源計(jì)量中，使用了大量的流量計(jì)，例如石油工業(yè)，從石油開(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)、冶煉加工直到貿(mào)易銷(xiāo)售的全過(guò)程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開(kāi)流量計(jì)，否則將無(wú)法保證石油工業(yè)的正常生產(chǎn)和貿(mào)易往來(lái)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，諸如農(nóng)田水利、氣象風(fēng)速，甚至有些農(nóng)業(yè)機(jī)械，像機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)、水泵的特性測(cè)試，同樣需要流量計(jì)量。我國(guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)，人均占有資源少，而且能源利用率低(比發(fā)達(dá)國(guó)家低20%左右)，所以我國(guó)節(jié)能的潛力是很大的。流量測(cè)量是一門(mén)復(fù)雜、多樣的技術(shù)，這不僅由于測(cè)量精確度的要求越來(lái)越高，而且測(cè)量對(duì)象復(fù)雜多樣，這樣的要求和情況促進(jìn)了人們對(duì)流量測(cè)量的應(yīng)用研究。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的、種類(lèi)規(guī)格龐雜的一大類(lèi)儀表,它既可測(cè)量流量參數(shù)，也可測(cè)量其它參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。缺點(diǎn)：(1)測(cè)量精度普遍偏低；(2)范圍度窄，一般僅3:14:1；(3)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高；(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)[2]。變送器精確測(cè)量工藝過(guò)程的差壓、壓力及介質(zhì)的溫度。自那以后，119世紀(jì)流量的許多類(lèi)型儀表的雛形開(kāi)始形成，如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計(jì)等。為了獲得更好的測(cè)量效果，本課題設(shè)計(jì)研究了以微控制器為核心，集溫度、差壓、絕壓測(cè)量為一體的流量變送器。最后通過(guò)HART模塊與外界的顯示模塊進(jìn)行信息的傳輸。為研制較度的壓差流量計(jì)提了充分有利的基礎(chǔ)條件[5]。在一體化變送器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們選用電容式差壓傳感器。其各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)如下：半導(dǎo)體結(jié)感溫傳感器的分散性太大，進(jìn)行高精度測(cè)量必須校正。它采用16位的總線，外設(shè)和內(nèi)存統(tǒng)一編址，尋址范圍可達(dá)64K，還可以外擴(kuò)展存儲(chǔ)器。每一個(gè)端口都有各自的控制寄存器，均可獨(dú)立編程，可以作為I/O端口工作，也可作外圍模塊的引腳。此時(shí)如果使用EDA軟件來(lái)繪制電路原理圖，并在此基礎(chǔ)上完成ERC檢查，利用電路仿真程序來(lái)驗(yàn)證，不僅工作效率奇高，而且安全可靠?？梢岳迷庉嫵绦蛐陆?，以做出合乎我們要求的新元件。由于 Protel 99和 Protel 98在實(shí)際繪圖方面的許多操作是相同的，在此介紹Protel 99的文件管理方式和基本操作要領(lǐng)，使掌握Protel 1和Protel98的讀者，能夠較容易地過(guò)渡到Protel 99?？梢钥吹皆凇拔业碾娐吩O(shè)計(jì)．ddb”文件夾下面有三個(gè)圖標(biāo)，分別為 Design Team(設(shè)計(jì)組)、Recycle Bin(回收站)、Documents(文件夾)。 2．添加庫(kù)文件(原理圖) 點(diǎn)元件庫(kù)管理器的“Add/Remove”按鈕，彈出“Change Library File List”對(duì)話框，這時(shí)您就可以添加庫(kù)文件了。 (印版圖)Protel 99印版圖添加庫(kù)文件的方法和原理圖添加庫(kù)文件的方法相同，Protel 99印版圖分離元件庫(kù)所在的數(shù)據(jù)庫(kù)路徑為：Design Explorer\Library\Pcb\Generic Footprints\。其主要芯片為DS1302。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+，Vcc2給DS1302供電。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。在MSP430單片機(jī)中有一個(gè)RST/復(fù)位管腳，它與不可屏蔽中斷功能管腳NMI復(fù)用，在該引腳加載電壓后，可由軟件設(shè)置為復(fù)位功能，只要有低電平輸入，系統(tǒng)即復(fù)位。這個(gè)過(guò)程是整個(gè)多變量變送器設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，A/D轉(zhuǎn)換精度直接影響到測(cè)量的精度。內(nèi)置采樣與保持電路；DMA使能。它可以在極低的工作電壓下工作，工作電流也非常低，通常為微安級(jí)，這是其他任何顯示器件無(wú)法比擬的。，壽命長(zhǎng)。這些外圍電路的這些細(xì)節(jié)往往決定著其是否正常工作。因此是系統(tǒng)的能量來(lái)源，至關(guān)重要。AD421內(nèi)部含有電壓調(diào)整器可提供+ 5V，+ 或+ 3V輸出電壓，還含有+ ，+ 基準(zhǔn)電源，均可為其自身或其他電路選用。若多于16個(gè)時(shí)鐘周期，只鎖存最后輸人的17位數(shù)據(jù)并輸出報(bào)警電流信號(hào)。在沒(méi)有標(biāo)稱(chēng)電容的