【正文】 有 相 當(dāng) 的 難 度 。流 量 是 工 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 過 程 控 制 中 的 重 要 的 測(cè) 量 參 數(shù) 之 一 ， 與 溫 度 、 壓 力 、 物 位同 為 熱 工 量 。 隨 著 科 學(xué) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 特 別 是在 新 材 料 、 新 結(jié) 構(gòu) 的 傳 感 器 結(jié) 合 高 性 能 微 型 計(jì) 算 機(jī) 之 后 ， 檢 測(cè) 技 術(shù) 有 了 變 革 性 的進(jìn) 步 。 檢 測(cè) 技 術(shù) 則 是 指 人們 為 了 定 性 了 解 或 定 量 掌 握 自 然 現(xiàn) 象 或 狀 態(tài) 所 從 事 的 一 系 列 技 術(shù) 措 施 。具 體 地 說 ， 為 了 及 時(shí) 了 解 一 個(gè) 生 產(chǎn) 過 程 或 實(shí) 驗(yàn) 進(jìn) 展 ， 就 必 須 經(jīng) 常 測(cè) 試 能 夠 表 征 它們 特 性 、 狀 態(tài) 的 各 物 理 參 數(shù) 量 ， 如 電 壓 、 電 流 、 溫 度 、 壓 力 、 流 量 、 液 位 、 成 分等 。鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 2 頁第一章 緒 論 設(shè) 計(jì) 背 景　 人 們 對(duì) 自 然 界 的 認(rèn) 識(shí) 在 很 大 程 度 上 取 決 于 檢 測(cè) 和 儀 表 。 在 此 期 間 的 工 作 ， 如 調(diào) 查 研 究 、 查 閱 文 獻(xiàn) 、 收 集 材 料 、 繪圖 、 技 術(shù) 分 析 、 程 序 設(shè) 計(jì) 、 組 織 工 作 和 總 結(jié) 撰 寫 論 文 和 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ， 在不同程度上提高了自身的各種能力。我 所 做 的 渦 輪 流 量 計(jì) 單 片 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 的 軟 硬 件 設(shè) 計(jì) ， 課 題 的 重 點(diǎn) 在 于 將 流 量傳 感 器 、 測(cè) 量 電 路 和 單 片 機(jī) 有 機(jī) 的 結(jié) 合 起 來 ， 然 后 才 能 發(fā) 揮 作 用 。隨 著 生 產(chǎn) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 對(duì) 流 體 流 量 和 總 量 的 測(cè) 量 和 測(cè) 試 提 出 了 越 來 越 多 ， 越來 越 高 的 要 求 ， 需 要 檢 測(cè) 的 液 體 的 介 質(zhì) 也 越 來 越 多 ， 為 此 人 們 根 據(jù) 不 同 測(cè) 量對(duì) 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?jī)x 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 。品 種 如 此 之 多 的 原 因 就 在 于 至 今 還 沒 找 到 一 種 對(duì) 任 何 流 體 、 任 何 量 程 、 任 何 流 動(dòng)狀 態(tài) 以 及 任 何 使 用 條 件 都 適 用 的 流 量 儀 表 .在 工 業(yè) 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 過 程 中 ， 需 要 進(jìn) 行 物 質(zhì) 流 量 和 數(shù) 量 測(cè) 量 的 場(chǎng) 合 隨 處 可 見 。鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）渦 輪 流 量 計(jì) 的 發(fā) 展 及 設(shè) 計(jì)畢 業(yè) 論 文前 言 ...............................................................................................1第 一 章 ..................................................................................................緒 論...........................................................................................................2 設(shè) 計(jì) 背 景 ..........................................2 流 量 計(jì) 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 及 分 類 ............................4 渦 輪 流 量 計(jì) 的 發(fā) 展 與 分 類 ............................5 單 片 機(jī) 的 概 述 .......................................6 單 片 機(jī) 的 發(fā) 展 .......................................7 單 片 機(jī) 的 特 點(diǎn) .......................................8 單 片 機(jī) 的 應(yīng) 用 .......................................9第 二 章 控 制 系 統(tǒng) 的 整 體 結(jié) 構(gòu) 及 其 系 統(tǒng) 原 理 ...........................11 總 體 方 案 設(shè) 計(jì) ......................................11 渦 輪 流 量 計(jì) 系 統(tǒng) 的 原 理 ..............................12 渦 輪 流 量 計(jì) 傳 感 器 的 原 理 ..........................12 渦 輪 流 量 計(jì) 傳 感 器 的 結(jié) 構(gòu) ..........................12第 三 章 數(shù) 據(jù) 處 理 ...........................................................................15 測(cè) 量 數(shù) 據(jù) 預(yù) 處 理 技 術(shù) ................................15鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 線 性 插 值 算 法 ......................................15 分 段 插 值 算 法 程 序 的 設(shè) 計(jì) 方 法 .....................17 插 值 法 在 流 量 測(cè) 量 中 的 應(yīng) 用 .........................18第 四 章 單 片 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 硬 件 設(shè) 計(jì) ................................................20 單 片 機(jī) 硬 件 設(shè) 計(jì) ....................................20 8031.............................................20 8155............................................22 渦 輪 流 量 計(jì) 傳 感 器 的 設(shè) 計(jì) .............................22 矩 陣 式 鍵 盤 接 口 技 術(shù) ................................23 8 位 LED 顯 示 器 的 結(jié) 構(gòu) 及 接 口 技 術(shù) ....................25 LED 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(cè) 量 技 術(shù) 和 儀 表 類 型 繁 多 ， 測(cè) 量 對(duì) 象 復(fù) 雜 多 樣 ， 決 定 了 流 量 測(cè) 量 儀表 在 應(yīng) 用 技 術(shù) 上 的 復(fù) 雜 性 。 至 今 為 止 ,可 供 工 業(yè) 用 的 流 量 儀 表 種 類 達(dá) 60 種 之 多 。流 量 是 經(jīng) 常 測(cè) 量 和 控 制 的 參 數(shù) ， 流 體 流 量 的 測(cè) 量 對(duì) 于 節(jié) 約 能 源 ， 防 止 大 氣 污 染 集實(shí) 現(xiàn) 生 產(chǎn) 過 程 自 動(dòng) 化 的 是 必 不 可 少 的 。流 量 測(cè) 量 是 研 究 物 質(zhì) 量 變 的 科 學(xué) ， 質(zhì) 和 量 的 互 變 規(guī) 律 是 事 物 聯(lián) 系 與 發(fā) 展 的 基本 規(guī) 律 ， 因 此 ， 其 測(cè) 量 對(duì) 象 已 不 限 于 傳 統(tǒng) 意 義 上 的 管 道 流 體 ， 凡 是 需 要 掌 握 流 體流 動(dòng) 的 地 方 都 有 流 量 測(cè) 量 的 問 題 。 需 要 我 熟 悉 這些 方 面 的 相 關(guān) 知 識(shí) 。雖 然 在 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 過 程 中 我 認(rèn) 真 對(duì) 待 每 個(gè) 環(huán) 節(jié) ， 盡 自 己 努 力 完 善 各 個(gè) 環(huán) 節(jié) ，但 由 于 自 己 初 次 設(shè) 計(jì) 以 及 自 己 水 平 有 限 ， 設(shè) 計(jì) 中 存 在 諸 多 不 足 之 處 ， 敬 請(qǐng) 各 位 老師 給 與 批 評(píng) 指 正 。 無 論 是 在 工 農(nóng) 業(yè)生 產(chǎn) 、 科 學(xué) 研 究 、 國(guó) 防 建 設(shè) 領(lǐng) 域 中 ， 還 是 在 日 常 生 活 中 都 與 檢 測(cè) 有 著 密 切 的 關(guān) 系 。 對(duì) 這 些 參 數(shù) 的 大 小 、 變 化 方 向 等 進(jìn) 行 監(jiān) 督 和 控 制 ， 就 能 使 生 產(chǎn) 過 程 或 實(shí) 驗(yàn) 的工 況 處 于 最 佳 狀 態(tài) ， 做 到 安 全 、 經(jīng) 濟(jì) ， 最 終 達(dá) 到 預(yù) 期 的 結(jié) 果 。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(duì) 生產(chǎn) 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 控 制 的 重 要 工 具 ． 過 程 變 量 的 自 動(dòng) 化 檢 測(cè) 儀 表 是 工 業(yè) 自 動(dòng) 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(cè) 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(dòng) 控 制 。 這 些 新 技 術(shù) 在 檢 測(cè) 系 統(tǒng) 的 準(zhǔn) 確 性 、 快 速 性 、 可 靠 性 和 抗 干 擾 等 方 面 發(fā) 揮 了明 顯 的 作 用 ， 大 大 豐 富 了 檢 測(cè) 技 術(shù) 所 包 含 的 內(nèi) 容 ， 擴(kuò) 大 了 檢 測(cè) 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 范 圍 ，使 檢 測(cè) 技 術(shù) 發(fā) 展 成 為 一 門 內(nèi) 容 廣 泛 ， 并 建 立 在 多 種 學(xué) 科 發(fā) 展 基 礎(chǔ) 上 的 自 動(dòng) 化 技 術(shù)先 行 學(xué) 科 。 流 量 測(cè) 量 的 意 義 在 于 既 可 以 指 導(dǎo) 生 產(chǎn) ， 同 時(shí) 又 是 規(guī) 范 工 藝 操 作 的 需要 和 進(jìn) 行 經(jīng) 濟(jì) 核 算 的 依 據(jù) 。 為 了 滿 足 現(xiàn) 代 工 業(yè) 中 各 種 不 同 的 場(chǎng) 合 和 各 種 不 同 的 測(cè) 量 目 的 ， 各種 流 量 計(jì) 量 儀 表 就 應(yīng) 運(yùn) 而 生 。 做 好 流 量 計(jì) 的 研 究 和 開 發(fā) 工 作 ， 對(duì) 于 保 證 產(chǎn) 品質(zhì) 量 、 提 高 生 產(chǎn) 效 率 、 促 進(jìn) 科 學(xué) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 都 具 有 重 要 的 意 義 。流 量 儀 表 每 種 產(chǎn) 品 都 有 它 特 定 的 適 用 性 ,也 都 有 它 的 局 限 性 。按 測(cè) 量 目 的 又 可 分 為 總 量 測(cè) 量 和 流 量 測(cè) 量 ,其儀 表 分 別 稱 作 總 量 表 和 流 量 計(jì) 。(1)工 業(yè) 生 產(chǎn) 過 程流 量 儀 表 是 過 程 自 動(dòng) 化 儀 表 與 裝 置 中 的 大 類 儀 表 之 一 ， 它 被 廣 泛 誚 用 于 冶 金 、電 力 、 煤 炭 、 化 工 、 石 油 、 交 通 、 建 筑 、 輕 紡 、 食 品 、 醫(yī) 藥 、 農(nóng) 業(yè) 、 環(huán) 境 保 護(hù) 及人 民 日 常 生 活 等 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 各 個(gè) 領(lǐng) 域 ， 是 發(fā) 展 工 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) ， 節(jié) 約 能 源 ， 改 進(jìn) 產(chǎn) 品 質(zhì)量 ， 提 高 經(jīng) 濟(jì) 效 益 和 管 理 水 平 的 重 要 工 具 在 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 中 占 有