【正文】 ED 顯 示 器 的 結(jié) 構(gòu) .................................25 LED 顯 示 接 口 技 術(shù) .................................26 控 制 系 統(tǒng) 中 其 它 硬 件 ................................27第 五 章 控 制 系 統(tǒng) 軟 件 設(shè) 計(jì) ............................................................29 LED 顯 示 器 程 序 設(shè) 計(jì) ................................29 矩 陣 式 鍵 盤 接 口 程 序 ...............................32 插 值 法 在 流 量 計(jì) 中 的 程 序 設(shè) 計(jì) ........................37 系 統(tǒng) 主 程 序 ......................................44 系 統(tǒng) 程 序 總 體 方 案 ................................47第 六 章 .......................................................................................................結(jié) 論鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）.........................................................................................................48參 考 文 獻(xiàn) ..............................................49致 謝 ..................................................50附 錄 A 程 序 清 單 ........................................51附 錄 B 元 器 件 清 單 ......................................61鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 1 頁前 言現(xiàn) 在 流 量 測 量 技 術(shù) 和 儀 表 類 型 繁 多 ， 測 量 對 象 復(fù) 雜 多 樣 ， 決 定 了 流 量 測 量 儀表 在 應(yīng) 用 技 術(shù) 上 的 復(fù) 雜 性 。儀 器 儀 表 是 研 究 實(shí) 現(xiàn) 信 息 的 獲 取 、 轉(zhuǎn) 換 、 傳 輸 、 處 理 以 及 根 據(jù) 處 理 結(jié) 果 對 生產(chǎn) 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 控 制 的 重 要 工 具 ． 過 程 變 量 的 自 動 化 檢 測 儀 表 是 工 業(yè) 自 動 化 實(shí) 現(xiàn) 的 關(guān)鍵 ． 任 何 控 制 系 統(tǒng) 都 是 從 生 產(chǎn) 過 程 運(yùn) 行 的 信 息 測 量 開 始 ， 因 為 只 有 在 知 道 生 產(chǎn) 過程 的 狀 態(tài) 和 工 藝 參 數(shù) 的 條 件 下 才 能 進(jìn) 行 自 動 控 制 。(2)能 源 計(jì) 量能 源 分 為 一 次 能 源 （ 煤 炭 、 原 油 、 煤 層 氣 、 石 油 氣 和 天 然 氣 ） 、 二 次 能 源（ 電 力 、 焦 炭 、 人 工 燃 氣 、 成 品 油 、 液 化 石 油 氣 、 蒸 汽 ） 及 載 能 工 質(zhì) （ 壓 縮 空 氣 、氧 、 氮 、 氫 、 水 ） 等 。(6)科 學(xué) 實(shí) 驗(yàn)　 科 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 需 要 的 流 量 計(jì) 不 但 數(shù) 量 多 ， 且 品 種 極 其 繁 雜 。 根 據(jù)其 測 量 方 法 和 結(jié) 構(gòu) 原 理 大 致 分 為 差 壓 式 流 量 計(jì) 、 浮 子 流 量 計(jì) 、 容 積 式 流 量 計(jì) 、 電磁 流 量 計(jì) 、 渦 街 流 量 計(jì) 、 科 里 奧 利 質(zhì) 量 流 量 計(jì) 、 超 聲 流 量 計(jì) 、 插 入 式 流 量 計(jì) 和 渦輪 流 量 計(jì) 等 等 。 單 片 機(jī) 是 把 中 央 處 理 器 CPU、隨 機(jī) 存 取 存 儲 器 RAM、 只 讀 存 儲 器 ROM、 定 時 器 /計(jì) 數(shù) 器 以 及 I/O 接 口 電 路 等 主要 計(jì) 算 機(jī) 部 件 集 成 在 一 塊 集 成 電 路 芯 片 上 的 微 型 計(jì) 算 機(jī) ， 它 的 特 點(diǎn) 是 高 性 能 、 高速 度 、 體 積 小 、 價 格 低 廉 、 穩(wěn) 定 可 靠 、 應(yīng) 用 廣 泛 。 因 工 藝 限 制 ， 單 片 機(jī) 采 用 雙片 的 形 式 而 且 功 能 比 較 簡 單 。單 片 機(jī) 的 產(chǎn) 品 已 占 整 個 微 機(jī) （ 包 括 一 般 的 微 型 處 理 器 ） 產(chǎn) 品 的 80%以 上 ， 其 中8 位 單 片 機(jī) 的 產(chǎn) 量 又 已 占 整 個 單 片 機(jī) 產(chǎn) 量 的 60%以 上 。（ 6） 在 各 種 大 型 電 器 中 的 模 塊 化 應(yīng) 用 　 　 某 些 專 用 單 片 機(jī) 設(shè) 計(jì) 用 于 實(shí) 現(xiàn)特 定 功 能 ， 從 而 在 各 種 電 路 中 進(jìn) 行 模 塊 化 應(yīng) 用 ， 而 不 要 求 使 用 人 員 了 解 其 內(nèi) 部 結(jié)鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 10 頁構(gòu) 。2)導(dǎo) 向 體 在 傳 感 器 進(jìn) 出 口 裝 有 導(dǎo) 向 體 ， 它 對 流 體 起 導(dǎo) 向 整 流 以 及 支 承 葉 輪 的作 用 ， 通 常 選 用 不 導(dǎo) 磁 不 銹 鋼 或 硬 鋁 材 料 制 作 。 線 性 插 值 算 法用 計(jì) 算 機(jī) 處 理 非 線 性 函 數(shù) 應(yīng) 用 最 多 的 方 法 是 線 性 插 值 法 。等 距 分 段 法 即 沿 x 軸 等 距 離 地 選 取 插 值 基 點(diǎn) 。 在 這 種 局 部 化 的 方法 中 ， 要 提 高 光 滑 度 ， 就 得 采 用 更 高 階 的 導(dǎo) 數(shù) 值 ， 多 項(xiàng) 式 的 次 數(shù) 亦 需 相 應(yīng) 增 高 。 80318031 芯 片 是 MCS51 系 列 單 片 機(jī) 中的 一 種 ， 除 無 片 內(nèi) ROM 外 ， 其 余 特 性 與MCS51 單 片 機(jī) 基 本 一 樣 。 在 從 外 部程 序 存 儲 器 取 指 令 （ 或 常 數(shù) ） 期 間 ， 每 個 機(jī) 器 周 期 兩 次 PSEN 有 效 。④ P3 口 （ 10 腳 至 17 腳 ） ： 是 準(zhǔn) 雙 向 8 位 I/O 口 ， 在 MCS51 中 ， 這 8 個引 腳 還 用 于 專 門 功 能 ， 是 復(fù) 用 雙 功 能 口 。 壓 緊 圈 的 設(shè) 計(jì) 只 要 滿 足 其 和 殼 體 配 合 緊 密 ， 固 定 好 導(dǎo) 向 體 就 可 以 了 ，尺 寸 大 小 可 以 參 照 殼 體 內(nèi) 徑 的 大 小 ． 前 后 連 接 管 設(shè) 計(jì) 的 要 求 是 能 夠 和 殼 體 相 配 合 ，前 連 接 管 的 長 度 一 定 要 大 于 管 徑 的 10 倍 以 上 ， 后 連 接 管 的 長 度 一 定 要 大 于 管 徑鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 23 頁的 5 倍 以 上 。③ P2 口 （ 21 腳 至 28 腳 ） ： 是 準(zhǔn) 雙 向 8 位 I/O 口 。 因 此 ， 它 可 用 作 對 外輸 出 的 時 鐘 ， 或 用 于 定 時 目 的 。OPQ?第 四 章 單 片 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 硬 件 設(shè) 計(jì) 單 片 機(jī) 硬 件 設(shè) 計(jì)根 據(jù) 課 題 的 要 求 的 任 務(wù) ， 采 用 8031 單 片 機(jī) 設(shè) 計(jì) 一 個 小 系 統(tǒng) 。 為此 ， 需 將 xi 與 各 分 點(diǎn) 值 進(jìn) 行 比 較 ， 以 確 定 出 該 點(diǎn) 所 在 的 區(qū) 間 。 為 使 測 量 結(jié) 果 更 接 近 實(shí) 際 值 ， 要 反 復(fù) 進(jìn) 行 測 量 ，以 便 求 出 一 個 比 較 精 確 的 輸 入 輸 出 曲 線 。 另 外 ， 在 一 些 精 度 及 實(shí) 時 性 要 求 比 較 高 的 儀 表 及 測 量 系 統(tǒng) 中 ，傳 感 器 的 分 散 性 、 溫 度 的 漂 移 、 以 及 機(jī) 械 滯 后 等 引 起 的 誤 差 在 很 大 程 度 上 都 是 不能 允 許 的 。 盡 管 渦 輪 流 量 計(jì) 的 設(shè) 計(jì) 尺 寸 相 同 ， 但 實(shí) 際 加 工 出 來 的 渦 輪 幾 何 參 數(shù) 卻 不 會 完全 一 樣 ， 因 而 每 臺 渦 輪 傳 感 器 的 儀 表 常 數(shù) k 也 不 完 全 一 樣 ， 它 通 常 是 制 造 廠 在常 溫 下 用 潔 凈 的 水 標(biāo) 定 出 來 的 。 例 如 工 業(yè) 流 水 線 的 智 能 話 管 理 等 。 16 位 單 片 機(jī) 的 典 型 產(chǎn) 品 是 Intel 公 司 的 MCS96 系 列 單 片 機(jī) ， 主 振 位12MHz， 片 內(nèi) RAM 位 232B， ROM 為 8KB， 中 斷 處 理 為 8 級 ， 而 且 片 內(nèi) 帶 有 多 通 道10 位 A/D 轉(zhuǎn) 換 器 和 高 速 輸 入 /輸 出 部 件 （ HIS/HSO） ， 實(shí) 時 處 理 能 力 很 強(qiáng) 。 單 片 機(jī) 的 發(fā) 展單 片 機(jī) 按 照 其 用 途 可 分 為 通 用 型 和 專 用 型 兩 大 類 。(4)井 下 專 用 型 適 用 于 石 油 開 采 井 下 作 業(yè) ， 測 量 介 質(zhì) 有 泥 漿 及 油 氣 流 等 ， 傳感 器 體 積 受 限 制 ， 耐 高 壓 、 高 溫 及 流 體 沖 擊 等 。我 國 開 展 近 代 流 量 測 量 技 術(shù) 的 工 作 比 較 晚 ， 早 期 所 需 的 流 量 儀 表 均 從 國 外 進(jìn)口 ， 直 到 20 世 紀(jì) 30 年 代 中 期 才 出 現(xiàn) 光 華 精 密 機(jī) 械 廠 所 制 造 的 家 用 水 表 ， 50年 代 有 了 新 成 儀 表 廠 所 開 發(fā) 的 文 丘 里 管 流 量 計(jì) ， 60 年 代 開 始 渦 輪 、 電 磁 流 量 計(jì)鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 5 頁的 生 產(chǎn) 。管 道 貌 岸 然 運(yùn) 輸 必 須 裝 備 流 量 計(jì) ， 它 是 控 制 、 分 配 和 調(diào) 度 的 眼 睛 ， 亦 是 安 全 監(jiān) 沒和 經(jīng) 濟(jì) 核 算 的 必 備 工 具 。按 測 量 目 的 又 可 分 為 總 量 測 量 和 流 量 測 量 ,其儀 表 分 別 稱 作 總 量 表 和 流 量 計(jì) 。 無 論 是 在 工 農(nóng) 業(yè)生 產(chǎn) 、 科 學(xué) 研 究 、 國 防 建 設(shè) 領(lǐng) 域 中 ， 還 是 在 日 常 生 活 中 都 與 檢 測 有 著 密 切 的 關(guān) 系 。隨 著 生 產(chǎn) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 對 流 體 流 量 和 總 量 的 測 量 和 測 試 提 出 了 越 來 越 多 ， 越來 越 高 的 要 求 ， 需 要 檢 測 的 液 體 的 介 質(zhì) 也 越 來 越 多 ， 為 此 人 們 根 據(jù) 不 同 測 量對 象 的 物 理 性 能 ， 運(yùn) 用 不 同 的 物 理 原 理 和 規(guī) 律 ， 設(shè) 計(jì) 制 造 了 各 種 類 型 的 流 量儀 表 ， 并 將 其 應(yīng) 用 于 工 藝 流 程 中 配 比 參 數(shù) 、 調(diào) 節(jié) 控 制 、 實(shí) 現(xiàn) 工 業(yè) 能 源 計(jì) 量 。 由 于 流 量 這 個 參 數(shù) 受 流 體 的 工 作 條 件 影 響 ， 對 其 檢 測有 相 當(dāng) 的 難 度 。 空 氣 和水 的 污 染 要 得 到 控 制 ， 必 須 加 強(qiáng) 管 理 ， 而 管 理 的 基 礎(chǔ) 是 污 染 量 的 定 量 控 制 。 古 羅 馬 凱 撒 時 代已 采 用 孔 板 測 量 居 民 的 飲 用 水 水 量 。 美 國 石 油 學(xué) 會 (API)早己 制 訂 了 “API2534： 用 渦 輪 流 量 計(jì) 計(jì) 量 液 態(tài) 烴 ”的 標(biāo) 準(zhǔn) ， 并 在 世 界 得 到 公 認(rèn) 。 單 片 機(jī) 是 微 機(jī) 發(fā) 展 的 一 個 重 要的 分 支 ， 自 問 世 以 來 ， 性 能 不 斷 地 改 善 和 提 高 ， 加 之 單 片 機(jī) 具 有 集 成 度 高 、 功 能鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 7 頁強(qiáng) 、 速 度 快 、 體 積 小 、 功 耗 小 、 使 用 方 便 、 性 能 可 靠 、 價 格 便 宜 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 故 在 工業(yè) 控 制 、 數(shù) 據(jù) 采 集 和 處 理 、 通 信 系 統(tǒng) 、 家 用 電 器 等 領(lǐng) 域 的 應(yīng) 用 日 益 廣 泛 。 典 型 產(chǎn) 品 是 Intel 公 司制 造 的 MCS48 系 列 單 片 機(jī) ， 片 內(nèi) 集 成 了 8 位 CPU、 并 行 I/O 口 、 8 位 定 時 器 /計(jì) 數(shù) 器 、 RAM 和 ROM 等 。（ 4） 性 能 價 格 比 高 由 于 單 片 機(jī) 功 能 強(qiáng) 、 價 格 便 宜 ， 其 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 的 印 制 電 路 板 小 ， 所 接 插 件 少 ，安 裝 調(diào) 試 簡 單 ， 使 單 片 機(jī) 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 的 性 能 價 格 比 高 于 一 般 的 微 型 計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) 單 片 機(jī) 的 應(yīng) 用單 片 機(jī) 以 其 卓 越 的 性 能 、 很 高 的 性 能 價 格 比 ， 使 其 在 許 多 領(lǐng) 域 都 得 到 了 廣 泛應(yīng) 用 。 用 戶 的 輸 入 信 號 是 何 種 類 型 及 分 度 號 都 由 鍵 盤 輸 入 。永 久 磁 鐵 對 葉 片 有 吸 引 力 ， 產(chǎn) 生 磁 阻 力 矩 ， 小 口 徑 傳 感 器 在 小 流 量 時 ， 磁 阻 力 矩在 諸 阻 力 矩 中 成 為 主 要 項(xiàng) ， 為 此 將 永 久 磁 鋼 分 為 大 小 兩 種 規(guī) 格 ， 小 口 徑 配 小 規(guī) 格以 降 低 磁 阻 力 矩 。01