【正文】 LcdWriteCommand( 0x38, 0)。= 0x7f。Delay400Ms()。P1OUT=0X00。= ~XT2OFF。void Delay400Ms(void)。3. 控制器接口信號FYD12864共有兩個與控制器接口相關的引腳。大的方向指導老師會給你指導，但一些小的細節(jié)問題就需要自己去發(fā)現，并找出解決的方法。總 結不知不覺中，四年大學生活就要結束了。包括支持32768Hz晶振、一個內部數字控制的振蕩器（DCO）和一個高頻晶體振蕩器。一個中斷事件可以把系統(tǒng)從各種低功耗方式喚醒并且通過RETI指令返回到中斷以前的工作狀態(tài)。⑤高效的開發(fā)方式MSP430支持在線仿真和編程，所配編譯器功能強大。4．液晶顯示子程序：顯示電路采用的是FYD128640402B液晶顯示模塊，程序的編寫分為液晶初始化、寫命令操作和寫數據操作。 為了使電源輸出的紋波較小和降低其對整個系統(tǒng)的干擾，在輸入端和輸出端連接兩個電容。設計了三個按鍵的鍵盤，即→、F、↑三個鍵，最多可完成8種任務。在包含了控制器的電路中，都有對應的復位電路，這樣能使系統(tǒng)上電后很好的復位，使其處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)。 施密特觸發(fā)器和電壓比較器，運放A5 的正相輸入端通過反饋電阻R20和正相輸入電阻W2對輸出端電壓分壓，此分壓值即為觸發(fā)閾值。為了衰減信號中不感興趣的高頻成分，減小頻混的影響，在電路中加入了低通濾波器。TLV2254的典型特性有：①輸出擺幅包括兩個電源電平，即可達到滿電源電壓幅度；②低噪聲，時，典型值為；③低輸入偏置電流，典型值為1pA；④超低的功耗，每一通道的典型值為34μA；⑤共模輸入電壓范圍包含負載電源電平；⑥低輸入失調電壓值，在t=25℃時最大為850μV；⑦供電電壓范圍寬泛,～8V；⑧高輸入阻抗和低噪聲，非常適用于壓電傳感器之類小信號條件的高阻抗來源。由于管道上下游存在著各種阻力件如閥門、彎頭、T形管、擴張管和收縮管等，這些器件對管道的影響有兩個方面：（1）影響管道內的壓力分部，導致管道的壓力分布不均勻，從而導致管道內流速分部不均勻；（2）會產生流體擾動和雜亂的旋渦流?？ㄩT對渦列的穩(wěn)定性條件進行了研究，于1911年得到結論：只有形成相互交替的內旋的兩排旋渦，且當兩旋渦列之間的距離h和同列的兩旋渦之間距離l之比滿足時，所產生的渦街才是穩(wěn)定的h /l≈。本課題采用模擬電路進行渦街信號的預處理，然后由MSP430F149單片機實現計頻，流量計算、顯示，脈沖輸出等處理。日本Yokogawa公司采用頻譜信號處理(spectral signal processing)技術的數字旋渦流量計(YEWELO)，ABB公司推出了TRIO－WIRLVT，Rosemount公司研制了以數字跟蹤濾波器(digital tracking filter)為核心的8000系列等，并已經申請了專利,Foxboro公司采用自適應濾波技術來提高測量精度。這方面的研究主要集中在對壓電式檢測方法的改進和新傳感技術的應用。1％～177。本課題研究的渦街流量計屬于流體振動式流量計中應用最為廣泛的一種。70、80年代渦街流量計發(fā)展異常迅速，開發(fā)出眾多類型阻流體及檢測方法的渦街流量計，并大量生產投放市場，像這樣在短短幾年時間內就到達從實驗室樣機到批量生產過程的流量計還絕無僅有。目前，將渦街流量計用于流量測量，需要研究的關鍵性問題：一是抑制流場噪聲的影響。理想情況下，渦街傳感器的輸出信號是正弦波，但實際測量中不可避免地摻雜各種噪聲干擾，如何從含有噪聲分布的信號中提取有用信息就是信號處理方法亟待解決的問題。但其測量系統(tǒng)本身機械振動較大，使測量結果較之理論結果有一定差距。最后，介紹了課題的主要 研究內容和創(chuàng)新點。值得注意的是，式（2－4）（2－5）成立的前提條件是要保證流體的雷諾數在使斯特羅哈數恒定的范圍內。課題設計的脈沖輸出型數字渦街流量計采用了普通模擬渦街流量計的前置放大電路，包括電荷放大器、低通濾波器、限幅器和施密特觸發(fā)器；而對渦街信號的處理則采用了MSP430單片機,利用其I/O端口的外部中斷功能，對前置放大電路輸出的方波信號進行計頻，然后再由單片機的另一I/O端口脈沖輸出。電荷放大器工作時，可推出： （3－1）由于電荷放大器的增益一般很高，使得Cf(1+A) Cp+Ct，則有： （3－2）所以，電荷放大器的輸出電壓與壓電傳感器的輸出電荷成比例，放大器的靈敏度則由反饋電容Cf制。由于電荷放大器的輸出電壓一般在幾十mV左右，不足以推動流量檢測電路，還需進一步放大；由運放A電阻R1R1可變電阻W1和電容C14組成的低通濾波器具有電壓放大的作用，且增益可調。②超低功耗：4kHz，；160μA1MHz。 復位電路課題設計的脈沖輸出型數字渦街流量計對渦街信號的采集是對方波信號的計頻。按下F鍵，系統(tǒng)將進入置數狀態(tài)，每按F鍵一下儀表則在所有參數（例如：被測流體的密度、儀表K值等）間從頭到尾依次切換，至最末一個參數時再按F鍵則返回顯示瞬時流量。程序設計中，充分利用MSP430F149的低功耗特點，在主程序中，對相應的標志位進行判斷，由判斷得到的結果來決定程序的執(zhí)行情況，最后再返回低功耗模式。數字控制的振蕩器(DCO)可使器件從低功耗模式迅速喚醒，在小于6μs的時間內被激活到正常的工作方式。當需要主CPU工作時任何一個模塊都可以通過中斷喚醒CPU，從而使系統(tǒng)運行在最低功耗上。如果用軟件將4位控制位全部復位，這時系統(tǒng)進入活動模式（AM），CPU、時鐘處于活動狀態(tài)。④ACLK/n，ACLK，ACLK/2，ACLK/4或者ACLK/8的緩沖輸出?；ヂ?lián)網的普及與應用，極大的方便了我們。致 謝本論文是在**老師的悉心指導下完成的。 define BACK_UP_ON P3OUT|=BIT3。void LcdReset( void )。 i)。Delay400Ms()。}。 posy amp。 //clr dis LcdWriteCommand( 0x06, 1)。 // LcdWriteData( Wdata )。 } }}/*=======================================================Display one line continue string,display string moving =======================================================*/void Display( Uchar dd ) {Uchar i。Delay400Ms()。P3DIR |= 0x0F。re welle!This is domo.\n。 define SET_RW P3OUT|=BIT1。 *注釋3：如背光和模塊共用一個電源，可以將模塊上的JA、JK用焊錫短接。等到做畢業(yè)設計的時候，才發(fā)現它們之間的聯(lián)系非常的密切。MSP430F149單片機的I/O口主要有以下特點：1. 所有I/O位可以獨立編程設置2. 輸入輸出可以任意結合使用3. PP2口的中斷可以單獨設置4. 有獨立的輸入\輸出寄存器 看門狗定時器/計數器是一個十六位多功能定時器，可以看做定時器，也可作為內部通用定時/計數器。在LPM3方式下，32768Hz晶振、ACLK、基本定時器、復位邏輯和部分選定的外設保持工作，本設計利用這種方式來降低電池的消耗。其特點如下：MSP430f149單片機的CPU主要包含一下模塊：基礎時鐘、看門狗定時器、Timer_A、Timer_B、6個8位并行端口（其中PP2具有中斷功能）、模擬比較器COMPARATOR_A、12位A/D轉換器、2通道串行通訊接口（通過軟件選擇UART/SPI模式）、1個硬件乘法器、1個Flash以及2KB的RAM。然后軟件可設置適當的寄存器的控制位來確定最后的系統(tǒng)時鐘頻率。渦街流量計算子程序入口脈沖計頻子程序流量計算子程序累計存儲子程序液晶顯示子程序脈沖輸出子程序渦街流量計算子程序結束 渦街流量計算子程序流程圖上節(jié)中闡述了本渦街流量計算模塊的程序設計思想，下面針對圖4－3具體介紹其軟件實現。LM258第一個運放為一電壓比較器，參考電壓由R23和R24兩電阻分壓決定為1V左右，第二個運放作為一電壓跟隨器，輸出即峰峰值在0～12V左右的脈沖信號。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。⑧具有三個捕獲/比較寄存器的16位定時器Timer_A,Timer_B。當運放A4反相輸入端的信號電壓高于二極管的門坎電壓時，輸入信號能直接通過導通的二極管輸出；而當輸入信號電壓低于二極管的門坎電壓時，二極管不導通，則信號經反饋電阻被放大R18/R17 ≈50倍后再輸出。A7的輸出電壓反饋至反向端。把應用膜片和壓電晶體元件作為檢測元件置于旋渦發(fā)生體后，當旋渦在旋渦發(fā)生體附近產生后，就會作用在檢測元件上面產生一個交替的升力，該升力的頻率與旋渦發(fā)生體發(fā)出的旋渦頻率相同，這個升力加上管道噪聲和流體振動噪聲同時作用在檢測元件上，使其產生應力變化，應力差作用于膜片上，使檢測元件內的壓電晶體元件的誘導電荷發(fā)生變化，將電荷變化量引出，它是微弱的含有各種噪聲的電荷信號（幅值在幾mV左右），此即壓電傳感頭的輸出信號，亦是渦街前置放大電路的輸入信號。我們最終目的就是要精確的從這個復雜的渦街信號里提取出有用信號，那么，我們必須先了解噪聲信號，才能有效的去除噪聲。課題的主要創(chuàng)新點是：以MSP430F149單片機為核心實現渦街流量計硬件的低功耗設計；用LCD實現液晶顯示；JTAG接口電路是單片機進行實時調試的重要接口，通過連接仿真器，便于在現場對單片機進行調試和及時的升級單片機程序4第二章 渦街流量計的總體方案設計本章首先從渦街流量計的工作原理入手，分析了渦街流量信號的組成；然后闡述了本脈沖輸出型數字渦街流量計的總體設計方案，尤其是采用了雙通道處理的方式，以及引入了頻率不確定度的概念作為渦街有用信號處理方法的判斷依據；最后簡要介紹了功率譜估計的概念，FFT的算法及在DSP中的實現，并針對FFT算法的不足，提出了一種新型的快速插值頻率估計法。近幾年，關于渦街信號處理方法的研究很多（如小波變化法、自適應LMS算法等），由天津大學張濤教授主持研究的對渦街傳感器輸出信號進行數字信號處理方面的探索獲得了很大的進展。，分別給出了在現場離心泵、容積式泵和震動器工作情況下，流量計傳感器輸出信號，采用基于FFT的譜分析來計算旋渦信號頻率，提高了流量計的測量精度。Miau等對T形旋渦發(fā)生體進行研究得出，～，渦街信號強，信噪比高，儀表線性度最好。其中，應力式（又稱為壓電式）渦街流量計以其響應快、信號強、工作溫度范圍寬、現場適應性強、可靠性高等優(yōu)點，已成為渦街流量計的主要產品類型。大學畢業(yè)論文（設計） 目 錄 第一章 緒 論 1 1 2 4 5第二章 渦街流量計的總體方案設計 6 6 6 7 渦街流量計的方案設計 9第三章 渦街流量計的硬件設計 11 11 11 13 14 15 16 16 單片機采集、控制與脈沖輸出電路設計 17 18 18 18 20 20 21 21第四章 軟件設計 23 23 單片機的控制程序設計 24 24 25 25第五章 MSP430單片機介紹 26 MSP430概述 26 MSP430F149型單片機 27 CPU 27 27 FLASH存儲器 28 28 29 29總 結 30致 謝 31參考文獻 32附 錄 331某某大學畢業(yè)論文（設計）第一章 緒 論21世紀是信息的世紀，以信息、材料和生物為主要支柱的新技術革命正將人類社會從工業(yè)化時代推向信息化時代，作為感知、采集、轉換、處理和傳輸各種信息不可缺少的檢測技術和儀表，已成為與計算機同等重要的技術而深入日常生活及生產的所有領域。按檢測方式劃分，渦街流量計可分為應力式、電容式、熱敏式、超聲式、振動式、應變式、光電式和光纖式等。為了改善渦街流量計的抗干擾性能，國內外諸多研究學者做了大量的工作，歸納起來主要體現在三個方面：①研究旋渦發(fā)生體形狀對流量計性能的影響。，Kawano在渦街信號處理方面通過增強非流線體的剛度和由微處理器控制的自適應低通濾波方法來提高流量計的信噪比，同時又通過一個自適應函數辨別器提高儀表可靠性。國外也只有Yokogawa公司、Rosemount公司和ABB公司研發(fā)出了應用數字信號處理的方法處理渦街信號的渦街，即數字渦街流量計，但是具體的技術并不公開。第五章介紹了MSP430F149單片機。那么渦街信號可以表示為：式中 s(t)——體現渦街頻率的信號，稱為有用信號；——電磁干擾信號；——流場干擾信號；——管道振動干擾信號。課題設計的脈沖輸出型數字渦街流量計選用壓電式渦街傳感頭，即檢測渦街頻率信號應用應力式檢測方式。為此，增加一個運算放大器A7，它的同相端輸入電壓由電阻R4和R5分壓得到，R4 =R5，即同相端的電壓為系統(tǒng)電壓的一半(AVcc\2=) ,由于整個電路的輸入信號為兩路壓電傳感器的差動信號，將電壓參考電位定為AVcc\2有利于對差動信號進行充分的放大。）起放大整形的作用。⑦12位200kbps的A/D轉換器，自帶采樣保持?？梢燥@示84行1616點陣的漢字. 。根據MSP430F149單片機的特點，由于M