【正文】 。目前模擬信號輸出的信號已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB336982所規(guī)定的《工業(yè)自動化儀表用模擬直流電流信號》和國外IEC標(biāo)準(zhǔn)381所規(guī)定的《過程控制系統(tǒng)用模擬信號》 ，直流信號分為兩種，一種是420mA(負(fù)載電阻250750Ω)，另一種是010mA(負(fù)載電阻03000Ω)。由于液晶顯示器是目前世界上最省電的顯示器件，特別是點(diǎn)陣式液晶器具有省電和顯示大量信息的優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代儀器用戶界面的主要發(fā)展方向。雖然被動型的顯示本身是不發(fā)光的，但在自然界中，人類所感知的有90%以上是靠外部物體的反向光，而并非靠物體本身的發(fā)光。液晶是介于固體和液體之間的中間物質(zhì)。16字轉(zhuǎn)換緩存；12位轉(zhuǎn)換精度，l位非線性微分誤差，1位非線性積分誤差；圖 JTAG模塊14針JTAG接口定義引腳名稱描述1 TDO測試數(shù)據(jù)串行輸出3 –TDI測試數(shù)據(jù)串行輸入5 –TMS測試模式選擇7TCK測試時鐘9GND接地11RST測試系統(tǒng)復(fù)位信號(4)按鍵該設(shè)計(jì)在P1口設(shè)有有五個按鍵，并且均加入了上拉電阻，在此設(shè)計(jì)中需注意的是按鍵存在消抖動設(shè)計(jì)，可以是硬件方法也可以以是軟件方法，硬件方法較少使用，RS觸發(fā)器為最常用的硬件去都去抖，利用電容的放電延時，采用并聯(lián)電容法，也可以實(shí)現(xiàn)硬件消抖。復(fù)位電路需要保證系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時提供了對后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力[9]。如果要添加自己的原理圖庫文件和印版圖庫文件，只需在繪制原理圖和印版圖中，按照Protel 99添加庫文件的方法，把“我的電路設(shè)計(jì)．ddb”數(shù)據(jù)庫文件添加到元件庫管理器中就可以了，在繪制原理圖中添加的是原理圖庫，在繪制印版圖中添加的是印版圖庫，決不會發(fā)生錯位，數(shù)據(jù)庫文件中即使有原理圖和印版圖等文件，并影響庫文件的添加[8]。 3. 新建印版圖文件 點(diǎn)Document文件夾，回到Document文件夾之下，執(zhí)行菜單命令File/New，又彈出了新建文件類型對話框，在新建文件類型對話框中的Document頁面里點(diǎn)PCB Document圖標(biāo)，然后點(diǎn)OK按鈕，這時就新建了一個名為“PCB1”的印版圖文件圖標(biāo)，將“PCB1”改名為“”，雙擊“”圖標(biāo)。如果左邊未出現(xiàn)設(shè)計(jì)管理器，則執(zhí)行菜單命令View/Design manager，就出現(xiàn)了設(shè)計(jì)管理器。但是必須注意，原理圖文件和印版圖文件必須新建在同一個數(shù)據(jù)庫文件中的文件夾里，這樣才能更方便地應(yīng)用Protel 99的最大特點(diǎn)——原理圖和印版圖同步設(shè)計(jì)。 Protel 99繼承了Protel 98的所有優(yōu)點(diǎn)，新增的功能使整個電路設(shè)計(jì)更加快捷、方便。該系統(tǒng)是世界上第一套將EDA環(huán)境引入Windows環(huán)境的EDA開發(fā)工具；1996年底推出了基于Client/Server結(jié)構(gòu)的第三代版本Protel ；1998年推出了一個包含五個核心模塊的32位EDA工具——Protel 98；此后，Protel公司再次引進(jìn)MieroCode Engineering Gmbh公司的信號完整性分析技術(shù)，并于1999年正式推出全新Protel 99 For Windows EDA軟件，簡稱Protel 99。60KB的FLASH型程序存儲器，256字節(jié)的FLASH型信息存儲器，2K數(shù)據(jù)存儲器。具有8種軟件可選的定時時間：2種工作模式，即：看門狗模式和定時器模式等。16位定時器Timer_A和Time_B，可支持多個同時進(jìn)行的時序控制、多個捕獲/比較功能、多種輸出波形(PBWM波形)，也可以是上述功能的組合。CPU內(nèi)核，由16位ALU、指令控制邏輯和16個寄存器組成，運(yùn)行正交的精簡指令集，可以使應(yīng)用系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的尋址模式和軟件算法。作為一體化變送器的核心部件，微處理器的選擇對整個系統(tǒng)功能的優(yōu)化起著至關(guān)重要的作用。低溫段測溫誤差較大，且需要冷端溫度補(bǔ)償。圖 在測量膜片的左右兩室中充滿硅油，當(dāng)左右隔離膜片分別承受高壓pH和低壓pL時，硅油的不可壓縮性和流動性便能將差壓Δp=pHpL傳遞到測量膜片的左右面上。（2）量程選擇的原則系統(tǒng)中最大壓力應(yīng)小于傳感器所允許的過載值。該模塊選取擴(kuò)散硅差壓傳感器,它以單晶硅為基體，按特定晶體面，根據(jù)不同的受力形式分別加工成杯、梁、柱、膜等形狀作為彈性應(yīng)變元件。2. 然后詳細(xì)講述了一體化變送器的整體框架及傳感器和單片機(jī)的選型。 流量測量是研究物質(zhì)量變的科學(xué)，質(zhì)量互變規(guī)律的事事物聯(lián)系發(fā)展的基本規(guī)律，因此其測量對象已不限傳統(tǒng)意義上的管道液體，凡需掌握兩邊的地方都有流量測量的問題。測量的差壓精度高、量程比大，對小流量測量具有很大的優(yōu)越性； 而且還可以進(jìn)行小流量切除、數(shù)字組態(tài)、參數(shù)計(jì)算、測量結(jié)果仿真等。這種方法傳統(tǒng)上除了配置節(jié)流件和相應(yīng)差壓變送器，還必須配套壓力變送器、溫度儀表和流量計(jì)算儀等，從而實(shí)現(xiàn)溫壓補(bǔ)償推算出流量。非標(biāo)準(zhǔn)檢測件是成熟程度較差的，尚未列入國際標(biāo)準(zhǔn)中的檢測件。差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計(jì)算流量的儀表。只有對流量進(jìn)行精確的測量，才能做到“耗能有數(shù)，節(jié)能有據(jù)”。有些軍事工程甚至配用上千臺流量計(jì)。在電力工業(yè)中，流量計(jì)量對液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)流量的測量和調(diào)節(jié)具有重要的意義。現(xiàn)有的流量儀表在結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)上不斷改進(jìn)，新型流量儀表不斷出現(xiàn)，從而克服了一些以往流量測量技術(shù)難以解決的問題。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，作為檢測技術(shù)重要組成部分的流量測量，因其與國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、科學(xué)技術(shù)的密切關(guān)系，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有舉足輕重的地位。 畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目一體化流量變送器開發(fā)一體化流量變送器開發(fā)摘 要近年來，伴隨著工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，人們對流量計(jì)量提出了更高的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)得到不斷發(fā)展，對檢測技術(shù)提出了許多新的要求，而新的檢測技術(shù)和儀表的出現(xiàn)又進(jìn)一步推動了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，所以說檢測技術(shù)和儀表是衡量現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平高低的一個標(biāo)志。流量測量技術(shù)正日新月異的向前發(fā)展。在化工行業(yè)，流量計(jì)量的不準(zhǔn)確容易造成化學(xué)成分分配比例失調(diào)，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重的還會發(fā)生安全事故?；鸺l(fā)功機(jī)試車一次消耗大量的液化燃料，如果流量不準(zhǔn)，不僅經(jīng)濟(jì)損失巨大，而且射程也會偏離幾千公里:防化裝備也少不了流量儀表。這一工作如果做得不好，節(jié)能的效果就難以確定。流量與差壓的平方根成正比。所謂標(biāo)準(zhǔn)檢測件是只要按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用，無須經(jīng)實(shí)流標(biāo)定即可確定其流量值和估算測量誤差。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，測量流量的儀表很多，但采用節(jié)流裝置的差壓式流量計(jì)，由于節(jié)流件具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、無可動部件、不怕震動、耐高溫低溫和其它惡劣條件，具有一套完整的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，可以測量液體、氣體和蒸汽流量等特點(diǎn), 因而其所占比例最大，應(yīng)用最為廣泛。一方面大大降低了現(xiàn)場儀表安裝、維護(hù)的工作量，降低成本，提高效率；另一方面提高了節(jié)流裝置測量流量的精度、穩(wěn)定性和可靠性。 我國開發(fā)近代流量測量技術(shù)的工作比較晚，增強(qiáng)所需的流量儀表均從國外進(jìn)口。本課題的主要內(nèi)容包括：1. 首先講述了流量測量的意義、差壓流量計(jì)的基本測量原理、一體化流量變送器的發(fā)展過程與現(xiàn)狀以及流量計(jì)的發(fā)展及應(yīng)用引出差壓、絕壓、及溫度測量的原因。目前這種傳感器發(fā)展快、生產(chǎn)量大，已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門，是今后傳感器技術(shù)發(fā)展的主流。最后還要考慮工作環(huán)境的溫度、濕度、振動等。電容傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、測量精度高、動態(tài)響應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于位移、液位、震動等的測量[6]。熱電偶的使用范圍非常寬，但檢測靈敏度低。其工作原理是金屬的電阻值隨著溫度變化而有規(guī)律地變化。主要由以下幾個部分組成：看門狗定時器，可用作通用定時器。1991年推出了Protel for Windows軟件產(chǎn)品。Protel 99是 Protel 98的改進(jìn)版本，也是目前 Protel電路繪圖軟件的最新版本。我們可以新建一個數(shù)據(jù)庫文件，在這個數(shù)據(jù)庫文件中新建自己所有的原理圖、印版圖和庫文件；也可以新建不同的數(shù)據(jù)庫文件，在不同的數(shù)據(jù)庫文件中新建自己不同的原理圖、印版圖和庫文件。為了和 Protel 99之前的 Protel軟件的文件名兼容，也為了查看文件的方便，將“Sheet1” 改名為“”，雙擊“sheet ”的原理圖文件圖標(biāo)。Protel 99也可以直接添加低版本的Protel庫文件，只需將“Change Library File List”對話框中的文件類型設(shè)定為(*.lib)，然后在搜尋區(qū)塊里找到要添加的庫文件，然后添加進(jìn)來即可。這里要注意的是：新建各種類型的文件，路徑一定要清晰，不能搞亂，否則，繪制的圖太多的話，自己都難以查找，并且要堅(jiān)持最下面的一個文件夾里只新建一個原理圖文件和一個印版圖文件的原則，這樣操作原理圖和印版圖的同步設(shè)計(jì)，相對要簡單一些。DS1302內(nèi)部有一個318的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。圖 時鐘電路(2)復(fù)位電路為了使系統(tǒng)在各種復(fù)雜情況下穩(wěn)定可靠的工作，并且應(yīng)對適應(yīng)緊急情況的發(fā)生，必須使單片機(jī)在上電后能夠充分復(fù)位，保證正確的完成硬件初始化。JTAG編程方式是在線編程，改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中先對芯片進(jìn)行預(yù)編程序再裝到板上的方法，可先把器件固定到電路板上，再用JTAG對它編程，因而簡化了開發(fā)流程、大大加快工程進(jìn)度。它的主要特點(diǎn)如下：模數(shù)轉(zhuǎn)換有4種模式，可靈活地運(yùn)用以節(jié)省軟件量及時間；(6)FLASH存儲器FLASH存儲器的重要組成元件M25P80：:圖 M25P80各管腳示意圖M25P80的特點(diǎn)：?8兆的閃存
?頁編程（最多256個字節(jié)）?扇區(qū)擦除（512千位）在1秒?批量擦除（8兆）在10秒?
?SPI總線兼容的串行接口圖 FLASH電路示意圖(7)液晶顯示模塊設(shè)計(jì)隨著電子產(chǎn)品的開發(fā)不斷地增多，在顯示方面，己逐漸拋開以往采用LED數(shù)碼管做為顯示部件的陳舊方式，而開始廣泛的使用小型化、多樣化、更具省電、顯示更清晰的LCD做為產(chǎn)品的顯示面板。液晶顯示器件本身不能發(fā)光，它靠調(diào)制外界光達(dá)到顯示目的。一般使用中，除碰撞或配件損壞外，液晶顯示器件自身幾乎沒有壽命終結(jié)。 工業(yè)控制系統(tǒng)中，當(dāng)流量計(jì)的輸出模擬信號需要傳輸較遠(yuǎn)距離時，常采用電流方式傳輸信號而不是電壓方式，因?yàn)殡娏餍盘栠m合于長距離傳輸，傳輸中信號線電阻引起的信號衰減小，抗干擾能力強(qiáng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，D/A轉(zhuǎn)換成為成為生產(chǎn)控制的一個重要環(huán)節(jié)，他的作用是把計(jì)算機(jī)提供給被測控對象的特定數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，以達(dá)到測量和控制的目的。AD421主要由電壓調(diào)整器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和電流放大器組成。設(shè)計(jì)中采用低功耗的TPS60241，其外圍電路簡單，功耗低。 測量電路設(shè)計(jì) 絕壓信號的絕壓信號的測量傳感器采用擴(kuò)展硅差壓傳感器，其特點(diǎn)為：體積小，精度高，動態(tài)響應(yīng)好，工作穩(wěn)定。在頻率的INA322降低共模誤差余下的CMRR和高可達(dá)3kHz，線路噪音和線路諧波被拒絕。它可以檢測在10pF 到2nF 的電容值，當(dāng)然這是指與參考電容值的5%到100%的變化范圍內(nèi)的電容值。低通濾波器的邊界頻率和放大倍數(shù)是可調(diào)的。Namur標(biāo)準(zhǔn)輸出有一個特殊的調(diào)整要求。試驗(yàn)中，剛開始采用1mA恒流源，發(fā)現(xiàn)功耗很大，發(fā)現(xiàn)功耗有所降低，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，最終在不影響精度和功能效果的情況下，用超低功耗運(yùn)放MAX4044替換了原來的MAX4254，使其功耗有了顯著的降低，在試驗(yàn)中。3. 最后講述了一體化流量變送器的硬件設(shè)計(jì)其中包括了硬件設(shè)計(jì)環(huán)境PROTEL的簡介，MSP430F149單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，HART信號傳輸模塊設(shè)計(jì)，對差壓、絕壓、溫度的測量電路設(shè)計(jì)。穆桑, 戴維德李老師的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和求實(shí)的科學(xué)態(tài)度使我深受教益，對事物本質(zhì)深刻的洞察力和廣博的知識引導(dǎo)著我前進(jìn)。最后我要感謝我的父母家人在生活上無微不至的照顧和精神上的鼓勵與支持，是你們的理解與信任使我有信心和勇氣去面對困難，迎接挑戰(zhàn)