【正文】 節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。X1和X2是振蕩源。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+，Vcc2給DS1302供電。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運(yùn)行。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]。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。其主要芯片為DS1302?；谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)要求，MSP430F149單片機(jī)最小系統(tǒng)由以下功能模塊組成：(1)時鐘電路MSP430F149的時鐘可以自由選擇，它包括一個內(nèi)部DCO時鐘和另外兩個外部時鐘，內(nèi)部時鐘最高可達(dá)到1042KHZ。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]。這里介紹的是在新建的一個數(shù)據(jù)庫文件中建立自己所有的原理圖、印版圖和庫文件的方法，那么，在“我的電路設(shè)計(jì)．ddb”數(shù)據(jù)庫文件下只需執(zhí)行菜單命令File/New，就可以新建不同的文件類型，最好是在“我的電路設(shè)計(jì)．ddb”數(shù)據(jù)庫文件下先新建幾個文件夾，將這些文件夾改名為多個電路名稱、一個原理圖庫名稱和一個印版圖庫名稱，然后在電路名稱文件夾中新建一個原理圖文件和一個印版圖文件，在原理圖庫名稱文件夾和印版圖庫名稱文件夾中根據(jù)自己的需要，新建一個或者多個原理圖庫文件和印版圖庫文件，如果一個電路由多個單元組成，那就可以在電路名稱文件夾中再新建多個文件夾，把這些文件夾當(dāng)成單元電路名稱文件夾，又在這些單元電路名稱文件夾中新建一個原理圖文件和一個印版圖文件。 (印版圖)Protel 99印版圖添加庫文件的方法和原理圖添加庫文件的方法相同，Protel 99印版圖分離元件庫所在的數(shù)據(jù)庫路徑為：Design Explorer\Library\Pcb\Generic Footprints\。點(diǎn)不同的頁面文件名稱，就可以轉(zhuǎn)換顯示不同的文件。 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)。如果要添加 Protel 99原理圖庫文件，“Change Library File List”對話框中的文件類型必須是(*.ddb)，在搜尋區(qū)塊里找到路徑為 Design Explorer\Library\Ddb\Miscellaneous ，將其選中，點(diǎn)“Add”按鈕，就可以看到選中的文件已經(jīng)到了文件選擇欄里，再點(diǎn)“OK”按鈕，這個數(shù)據(jù)庫文件就添加到元件庫管理器中，選擇某個數(shù)據(jù)庫文件，其相應(yīng)的元器件就列在庫管理器下面的分離器件庫中，這時您就可以選擇需要的元器件進(jìn)行放置和繪圖了，具體繪制原理圖的操作和Protel 98繪制原理圖的操作基本相同。 2．添加庫文件(原理圖) 點(diǎn)元件庫管理器的“Add/Remove”按鈕，彈出“Change Library File List”對話框，這時您就可以添加庫文件了。點(diǎn)“Explorer”頁面出現(xiàn)的是項(xiàng)目管理器，點(diǎn)“Browse sch”頁面出現(xiàn)的是原理圖管理器。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。執(zhí)行菜單命令File/New，在彈出的新建文件類型對話框中的Document頁面里點(diǎn)Schematic Document圖標(biāo)，然后點(diǎn)“OK”鍵，就新建了一個名為“sheet1”的原理圖文件圖標(biāo)?？梢钥吹皆凇拔业碾娐吩O(shè)計(jì)．ddb”文件夾下面有三個圖標(biāo)，分別為 Design Team(設(shè)計(jì)組)、Recycle Bin(回收站)、Documents(文件夾)。1. 新建數(shù)據(jù)庫文件、原理圖文件 首先啟動 Protel 99，進(jìn)入還沒有打開任何文件的界面，您會發(fā)現(xiàn)Protel 99的主菜單有中文注釋，這對英文不是很好的讀者是很有利的。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)。而Protel 99則是個集成開發(fā)環(huán)境，Protel 99的各種文件是建立在后綴名為ddb的數(shù)據(jù)庫文件中的。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，能夠較容易地過渡到Protel 99。對于熟悉Protel 98的讀者，只要掌握Protel 99的文件管理方式，就可在很短的時間內(nèi)學(xué)會使用Protel 99。 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。 PROTEL99的使用方法可以利用元件編輯程序新建，以做出合乎我們要求的新元件。它充分利用Windows的特性，通過Windows支持的鼠標(biāo)、打印機(jī)、字體及文件的管理功能，我們可以得到與其他應(yīng)用程序一致的操作界面。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。Protel公司在1990年推出基于Dos平臺的版本之后，便轉(zhuǎn)向Windows平臺上的軟件開發(fā)。此時如果使用EDA軟件來繪制電路原理圖，并在此基礎(chǔ)上完成ERC檢查，利用電路仿真程序來驗(yàn)證，不僅工作效率奇高，而且安全可靠。既不美觀又耗時費(fèi)力；對于電路的驗(yàn)證只能靠搭建電路的方法(實(shí)驗(yàn)板、印刷電路板)來做實(shí)際測試，其過程即繁瑣又容易出錯且不易查出。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。運(yùn)行時，只需將操作數(shù)裝入它的寄存器，在下一條指令就可得到運(yùn)算結(jié)果，對于乘法運(yùn)算不需要額外的等待周期。2個串行通信接口：USART0和USART1。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。每一個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。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。ADC12的主要特性如下：最大采樣速率為200Ksps；內(nèi)裝采樣/保持電路；可對8個外部模擬信號之一或4個內(nèi)部電壓之一作轉(zhuǎn)換；；可以為每個通道的正負(fù)參考電平選擇內(nèi)部或外部的電壓源；具有單通道單次、單通道重復(fù)、序列通道單次、序列通道重復(fù)等轉(zhuǎn)換模式。基礎(chǔ)時鐘模塊，包括一個數(shù)控振蕩器(DCO)和2個晶體振蕩器。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。由于為FLASH型，則可以在線對單片機(jī)進(jìn)行調(diào)試和下載，且JTAG口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相連，不須另外的仿真工具，方便實(shí)用，而且可以在超低功耗模式下工作，對環(huán)境和人體的輻射小，測量結(jié)果為100mw左右的功耗(電流為14mA左右)，可靠性能好，加強(qiáng)電干擾運(yùn)行不受影響，適應(yīng)工業(yè)級的運(yùn)行環(huán)境，適合與做手柄之類的自動控制的設(shè)備【7]。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)展存儲器?；谏鲜鲆?，本課題選用Tl(德州儀器)公司推出的MSP430系列單片機(jī)作為處理器。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。所以本課題使用的溫度傳感器為Pt100鉑熱電阻，適用的溫度范圍為－200至650℃。半導(dǎo)體結(jié)感溫傳感器的分散性太大，進(jìn)行高精度測量必須校正。鉑電阻的電阻溫度系數(shù)分散性小，精度高，靈敏度也比較高，測溫性能優(yōu)良，但考慮到溫度重現(xiàn)性，適宜962℃以內(nèi)使用。低溫段測溫誤差較大，且需要冷端溫度補(bǔ)償。其各自優(yōu)缺點(diǎn)如下：在有差壓作用時，測量膜片發(fā)生變形，也就是動極板向低壓極板靠近，同時遠(yuǎn)離高壓測定極板，使得電容CH=CL。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?！‰娙菔讲顗簜鞲衅魇且环N將被測量的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化，經(jīng)電路處理再轉(zhuǎn)換成電壓量輸出的測量裝置,通過檢測輸出電壓的變化獲得被測量的信息。在一體化變送器的設(shè)計(jì)過程中，我們選用電容式差壓傳感器。（3） 選用差壓傳感器還應(yīng)考慮耐靜壓問題。（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。其次要考慮被測介質(zhì)的種類、腐蝕性、溫度、工作時的聯(lián)接方式。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]。近幾年全世界飛速發(fā)展的微電子技術(shù)，將壓力傳感器與變送器合為一體，直接輸出420mA信號電流，使二次儀表的電路結(jié)構(gòu)大為減化。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。利用固態(tài)材料的壓阻效應(yīng)原理做成的傳感器，稱為固態(tài)壓阻傳感器。最后通過HART模塊與外界的顯示模塊進(jìn)行信息的傳輸。主要針對電路的低功耗、高精度進(jìn)行設(shè)計(jì)。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。由于采用了高性能的微控制器與集成化的設(shè)計(jì)，在提高儀表測量精度的同時，大大簡化了設(shè)備的安裝,使流量整體測量水平獲得了明顯的提升。為了獲得更好的測量效果，本課題設(shè)計(jì)研究了以微控制器為核心，集溫度、差壓、絕壓測量為一體的流量變送器。對于一定的流體，只要知道這三個參數(shù)就可計(jì)算其具有的能量，在能量轉(zhuǎn)換的測量中必須檢測此三個參數(shù)。 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。至今，鋸成已有上百種流量計(jì)投向市場，現(xiàn)場使用中許多棘手的難題可望獲得解決[4]。自那以后，119世紀(jì)流量的許多類型儀表的雛形開始形成，如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計(jì)等。在國內(nèi)蒸汽流量測量、天然氣測量等方面受到廣泛歡迎[3]。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。一體化流量變送器將傳統(tǒng)節(jié)流裝置測流量所需的差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器以及流量計(jì)算算法集成在一起， 一臺變送器代替了傳統(tǒng)幾臺過程檢測儀表。變送器精確測量工藝過程的差壓、壓力及介質(zhì)的溫度。 一體化流量變送器是同時測量差壓、壓力、介質(zhì)溫度的質(zhì)量流量。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。它有許多不足之處：如測量精度一般，現(xiàn)場安裝條件要求高，壓損大，范圍度窄等等；針對上述不足，近年國內(nèi)生產(chǎn)廠推出一系列改進(jìn)辦法，如一體式差壓流量計(jì)、定值節(jié)流件、可換孔板節(jié)流裝置、采用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等等，而如果我們將差壓、絕壓、溫度的測量集為一體則提高儀表測量精度的同時，也大大簡化了設(shè)備的安裝，使測量水平有了顯著的改進(jìn)。缺點(diǎn)：(1)測量精度普遍偏低；(2)范圍度窄，一般僅3:14:1；(3)現(xiàn)場安裝條件要求高；(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)[2]。近年來，由于各種新型流量計(jì)的問世，它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降，但目前仍是最重要的一類流量計(jì)。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。檢測件又可按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類：標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的。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、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表,它既可測量流量參數(shù)，也可測量其它參數(shù)(如壓力