基于MSP430罗茨气体流量积算仪的设计与实现
基于MSP430的智能流量积算仪的设计
基于MSP430的智能流量积算仪的设计
林志坚;沈萌红
【期刊名称】《机电工程》
【年(卷),期】2006(023)003
【摘要】设计了一种以MSP430F149单片机作为控制核心,辅以实时时钟、数据存储、打印输出、模拟控制量输出、小键盘、液晶显示、及带串行通信远程抄表的智能流量积算仪表.给出了系统的框架原理图、各功能部件的硬件电路设计和软件流程图及部分源程序.
【总页数】4页(P26-29)
【作者】林志坚;沈萌红
【作者单位】浙江大学,机械设计研究所,浙江,杭州,310027;浙江大学,机械设计研究所,浙江,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1;TH814
【相关文献】
1.基于MSP430单片机的标准孔板智能流量积算仪 [J], 阮越广;宋开臣
2.基于MSP430超低功耗罗茨流量积算仪的开发 [J], 郑彤;姜印平;李艳文;闫宗魁
3.基于MSP430罗茨气体流量积算仪的设计与实现 [J], 刘克虎;周杏鹏
4.基于MSP430的天然气压缩因子实时补偿流量积算仪 [J], 郑永军;刘洁;李文军
5.基于MSP430单片机的智能型流量积算仪 [J], 李亚南;姜印平;李志丹
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天然气的流量计算在智能孔板流量积算仪中的实现
收稿日期:2003-06-18 收修改稿日期:2003-11-12天然气的流量计算在智能孔板流量积算仪中的实现阮越广,宋开臣(浙江大学流体传动及控制国家重点实验室,浙江杭州 310027)摘要:对于天然气计量用的智能孔板流量积算仪,流量的计算方法对计量结果有非常重要的意义。
而天然气的流量计算涉及参数多,计算过程复杂,选择合理的计算方法,不仅能够满足实时计算的要求,同时又能实现计算的精确性。
从天然气流量计算的数学模型入手,充分利用单片机的现有资源,提出一种适用于智能孔板流量积算仪的天然气流量计算方法,并成功运用于所开发的积算仪中。
经过实践检验,该方法满足了标准孔板流量计计量系统对准确度的要求。
关键词:天然气;流量计算;标准孔板;流量积算仪中图分类号:TN212 11 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2004)02-0012-02Measurement of Natural Gas Flow with Intelligent Orifice Plate Flow TotalizerRuan Y ue guang ,Song Kai chen(State Key Laboratory of Fluid Pow er Transmission and Control,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China)Abstract:The method of measuring is important to the measurement of natural gas flux for an intelligent orifice plate flow to talizer.T he process of computing natural gas flux is complex for many parameters are involved,so,a reasonable computing method can not only fill the requirements of measuring on line,but also meet with the need of precise results.The computing method is deeply discussed after having analyzed the math model of natural gas flux and having made the best of the resources of single chip that is the control center of this intelligent totalizer.T he kind method is also successfully applied to an intelligent orifice plate flow to talizer and the computing results got from practice can satisfy the requirements of precision.Key Words:Natural Gas;Flow Measurement;Standard Orifice Plate;Flow Totalizer1 引言在传统的天然气流量计算中,常采用离线计算法和在线实时自动计算法。
基于MSP430F449的便携式高精度流量计的设计与开发
基于MSP430F449的便携式高精度流量计的设计与开发傅江辉;易万程
【期刊名称】《科技广场》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】本文介绍了一种便携式高精度流量计,它是以TI的MSP430F449为控制芯片,配有显示模块、键控模块、信息检测及输入模块等.本文还具体阐述了该流量计的工作原理、总体设计及硬件电路设计和软件设计.该流量计适用于各种复杂环境,并可以和其他上下游设备结合,实现流量控制的高精度及携带方便.
【总页数】2页(P99-100)
【作者】傅江辉;易万程
【作者单位】东华理工学院信息工程学院,抚州,344100;东华理工学院信息工程学院,抚州,344100
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于MSP430F449的新型智能流量计的设计与开发 [J], 许剑;卢建刚
2.基于AVR单片机的便携式气体流量计设计与应用 [J], 王宗亮;徐杭田;杨占录
3.基于MSP430F449单片机开发板的数码录音机设计与实现 [J], 李蜀娴;汤书森;李冬冬
4.基于MSP430F449的高精度电子秤设计 [J], 周杰红
5.基于MSP430F449的高精度数据采集系统 [J], 李惠光;薛雅丽
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基于MSP430的新型智能流量计设计
数据链路层的功能是提供可靠的无线数据传输。发送数据 时， 将应用层发来的比较长的数据帧拆分为短的数据帧， 并加上 包头和校验和， 重新打包后发送出去。接收数据时， 将接收到的 数据解包并重新组合成完整的长数据， 移交给应用层。
因为协议是分层的， 相邻层之间的联系只是调用发送 接收函数， 因此实现了各层是独立的。更换仪表或更换无 线传输模块所需做的改动都不会影响其他层， 提高了系统 的灵活性。
Ｎｅｗ Ｓｍａｒｔ Ｆｌｏｗｍｅｔｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＳＰ４３０
Ｇｅ Ｚｈｅｎｙｉｎｇ Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ－ ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ ｆｌｏｗｍｅｔｅｒ ｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｍａｉｎｌｙ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｍａｃｈｉｎｅ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ， ｆｌｏｗ ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ， ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｉｔｓ ｈａｒｄｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ， ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ－ ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ， ＲＳ４８５ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ． ＮＲＦ４０１ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃａｎ ｐｅｒｆｏｒｍ ｌｏｎｇ－ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃｏｐｙ ａｎｄ ｃｏｌｌｅｃｔｉｖｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｓｉｎｇｌｅ ｍａｃｈｉｎｅ， ｓｍａｒｔ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ， ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ－ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ
基于msp430单片机流量计的设计
基于msp430单片机流量计的设计第一章绪论1、课题研究意义中国的水工业行业是一个新兴行业。
基于该行业的发展现状和我国水资源现状，相关市场对各类水工业行业相关设备的需求将是巨大的。
而作为重要的检测设备之一，流量计在供水和排水，尤其是废水处理领域的作用更是不容小觑。
实现21世纪现代化城市的宏伟蓝图，必须高度重视和合理保护水资源及计划用水、节约用水，这对于我国的社会经济可持续发展具有重大的现实意义和深远的影响。
节约用水的根本目的是提高城市的合理用水水平，减少新水的取用和不必要的排放。
提高人民群众生活用水的质量，切实保护我们赖以生存的水资源环境，首先是宏观节约水资源，保证国民经济建设，增强人们科学用水、计划用水、节约用水的自觉性。
在全社会真正形成一个水资源可持续利用的良好环境，造福人类，造福子孙后代。
随着我国对水工业行业的重视程度提高以及各类相关法律法规的颁布，各类相关工程项目相继启动，流量计市场的潜量是巨大的。
液体流量计产品的生产和研发的技术水平较高。
上世纪50年代末期，流量计开始应用于我国工业生产，在70和80年代期间，发展迅速。
2、流量计发展趋势及市场前景2008年全球流量计的市场规模达到28.3亿美元，较2007年增长约3.9%。
据预测，到2013年，全球流量计市场规模将达到34.8亿美元。
2008~2013年的年均复合增长率会达到4.2%。
面临激烈的竞争环境，以及为了应对全球节能减排的诉求，各个行业用户更加关注生产工厂的运行效率，尽可能降低能耗，以提高竞争力。
因此，大量的投第三章 硬件设计1、流量测量电路当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象成为霍尔效应。
两端具有的电位差称为霍尔电势U，表达式为：U=K×I×B/d，其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场的磁感应强度，d是薄片厚度。
霍尔开关在霍尔原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成。
基于MSP430单片机的流量显示表硬件CPU设计
1流量显示表的系统概述流量显示表是由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统和用户应用程序组成的，用于实现对流量的检测、显示等功能。
目前在工程上得到广泛应用，尤其在油田、水利等领域。
流量显示表主要包括硬件和软件设计两部分，硬件完成的功能主要是把传感器送入的信号经过一系列的变换在显示端口显示数据；软件完成的功能是控制各个模块的功能实现，整个系统具有外围结构简单的特点。
传感器模块与单片机的通道A/D 进行连接，这样可以简化模拟采集设计，从而减小设计的复杂性，以此来增加系统的可靠性。
而键盘输入模块是实现人机对话的主要功能。
电源及复位模块的主要功能是提供可靠的电源，系统也需要有复位功能，这样系统能够提供复位信号。
我们设计的主要目标就是将振动器和系统时钟发生器主要以廉价和低功率的设计为主。
而且当廉价系统和外接器件缩减到一个普通的晶振的时候，就需要达到低频晶体和含有倍频器的振荡器来满足时钟系统速度与低功效这两个要求。
2嵌入式仪表系统硬件设计2.1硬件设计概述流量显示表的硬件设计主要包括CPU 的设计及外围模块的设计，由于CPU 芯片内资源丰富，所以需要的外围模块很少，只有键盘模块，输入模块，通讯模块，显示模块等外围模块。
流量显示表的功能主要是将流量传感器送入的数据，通过主CPU 经过数据处理后送到显示的过程。
由于MSP430片内集成了A/D 转换通道，这样可以直接将单片机的A/D 输入通道与传感器的模拟信号相连接。
硬件设计中要考虑到各种所选芯片的兼容性，也要涉及到一些外设电路，例如复位电路，滤波电路，电源电路等。
在单片机系统里需要复位电路，因此本设计可以用R-C 复位电路，R-C 复位电路的主要特点就是经济性较高。
整个系统采用3.3V 供电，由于流量显示表多应用在工程上，电源为集中供电形式，因此本设计可以不考虑电源电路的设计。
2.2硬件CPU 设计2.2.1MSP430F135的结构框图2.2.2MSP430F135的存储器模式及范围MSP430的ROM 和RAM 都在同一地址空间，虽然不同型号的单片机具有不同容量的存储器，但是它们都分配在0000H ———FFFFH 范围内，存储器是按线性方式组织的。
基于MSP430单片机的流量计手操器设计
目录第一章绪论 (3)1.1 手操器概述 (3)1.2 手操器存在的现状及问题 (4)1.3 课题研究的依据及意义 (5)1.4 课题研究的主要内容 (6)第二章总体设计方案 (7)2.1 MSP430单片机的特点 (7)2.2.1 USB体系简介 (8)2.2.2 USB物理特性 (9)2.2.3 USB通信原理 (11)2.3 CH376接口芯片简介 (12)2.4 基于MSP430的手操器总体设计方案 (13)2.4.1 设计思路 (13)2.4.2 系统硬件电路设计 (13)2.4.3 手操器外形设计 (15)第三章基于MSP430的手操器模块设计 (16)3.1 MSP430单片机的外围功能模块设计 (16)3.1.1 掉电保护模块设计 (16)3.1.2 按键输入模块设计 (16)3.1.3 USB通讯模块设计 (17)3.1.4 液晶显示模块设计 (19)3.2 MSP430低功耗设计 (20)3.3 抗干扰设计 (21)3.3.1 干扰的种类和来源 (22)3.3.2 单片机常用的软硬件抗干扰措施 (22)第四章手操器软件系统设计 (24)4.1 主程序设计 (24)4.2 初始化模块设计 (25)4.3 按键模块设计 (26)4.4 通讯模块设计 (27)4.5 液晶显示模块设计 (28)第五章硬件系统实验测试 (30)5.1 用Visual Basic语言实现的上下位机通信 (30)5.2 用Visual C语言实现的上下位机通信 (31)5.3 实验结果总结 (35)第一章绪论在工业生产过程中，需要对很多过程变量，比如温度、压力、流量、液位、成分，以及密度等，进行及时的检测和控制。
对这些过程变量的检测和控制构成了过程控制系统的基本内容。
随着人们物质生活水平的不断提高，市场竞争愈加激烈，产品的档次也在向着更高层次发展。
为了满足产品优质、高产、低消耗的要求，过程控制系统的任务也越来越繁重。
基于MSP430的天然气压缩因子实时补偿流量积算仪
基于MSP430的天然气压缩因子实时补偿流量积算仪郑永军;刘洁;李文军【摘要】为准确计量天然气流量,设计了以MSP430单片机为核心的天然气流量积算仪.积算仪接收来自流量变送器输出的模拟信号.积算仪包含有数据存储模块、压力传感器模块和温度传感器模块.开发了系统软件,输入天然气各组分的摩尔质量以及温度、压力值后,根据AGA8-92DC公式建立起压缩因子、温度和压力之间的三维数据表,数据表通过RS-485传输至单片机的Flash中存储.单片机利用埃尔米特插值算法快速求出测量工况下的压缩因子,并将天然气的体积流量转换为工况条件下的体积流量,实现了在线补偿功能.【期刊名称】《化工自动化及仪表》【年(卷),期】2014(041)001【总页数】4页(P75-77,99)【关键词】流量积算仪;压缩因子;MSP430单片机;埃尔米特插值【作者】郑永军;刘洁;李文军【作者单位】中国计量学院计量测试工程学院,杭州310018;中国计量学院计量测试工程学院,杭州310018;中国计量学院计量测试工程学院,杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TH814压缩因子是一种直接影响天然气计量准确度的参数，目前我国管道天然气的贸易计算中压缩因子的计算有两种方式：摩尔组成法和物性值法[1～3]。
通过比较，摩尔组成法对于管输天然气压缩因子的计算更加准确。
天然气流量积算仪是一种能够准确计量天然气气体体积的仪表，但是现在市场上存在的很多积算仪不具备压缩因子的在线补偿功能。
文献[4]中压缩因子虽然具备在线补偿功能，但却是基于ARM下位机的，存在压缩因子实时运算速度慢及价格高等缺点。
笔者提出一种基于MSP430单片机的在线补偿天然气流量积算仪，具有价格低、运算速度快的特点，满足了实时测量的要求。
1 压缩因子的计算①文献[1]中给出了用摩尔组成法计算压缩因子的方法。
AGA8-92公式中压缩因子Z 和绝对温度P以及热力学温度之间的关系为[2]：Z(P，T，y)=PVm/(RT)(1)式中 R——摩尔气体常数；Vm——常态下真实气体的摩尔体积；y——气体的一组参数。
基于MSP430的多功能低功耗流量计硬件设计
基于MSP430的多功能低功耗流量计硬件设计
耿玉茹;黄世勇
【期刊名称】《自动化与仪器仪表》
【年(卷),期】2010(0)6
【摘要】多功能低功耗流量计实用于电池供电的并具有温度补偿的单相流体测量,是适合于脉冲、频率传感器输出的两线制、低功耗二次流量测量显示的标准工业仪表。
该流量计采用超低功耗TI公司的MSP430系列单片机设计,它具有电池充电、液晶显示、声光报警和掉电数据保护存储等功能;并可与远端采用4-20mA标准输出电流环供电的二次仪表及微机配合使用。
【总页数】2页(P93-94)
【关键词】多功能低功耗;流量计;二次流量;测量显示;MSP430
【作者】耿玉茹;黄世勇
【作者单位】成都电子高等专科学校;中国核动力研究设计院第三研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.9
【相关文献】
1.基于MSP430的小口径低功耗超声波流量计设计 [J], 李忠虎;沈侃
2.基于MSP430的低功耗流量计 [J], 王强能
3.基于MSP430和TDC1000的低功耗高精度超声波测流量计设计 [J], 郭菲;郑建立
4.基于MSP430的超低功耗电容式涡街流量计 [J], 汤剑;李昌禧;李跃忠
5.基于MSP430 MCU低功耗超声流量计 [J], 王宇波
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毕业设计-基于msp430单片机的气体涡轮流量计的设计
基于MSP430单片机的气体涡轮流量计设计摘要:流量测量在工业生产、能源计量、环境保护、交通运输、生物技术、军事工程和科学研究等领域占据重要位置，因此，流量测量仪表的研究和开发应用有着深远的意义。
涡轮流量计是流量测量仪表中不可缺少的一员，随着现代计算机技术的发展而不断发展和完善。
按照模块化设计方法，将系统硬件部分分为不同的功能模块分别进行设计。
本着小型化、智能化的原则，设计中采用TI公司的高性能、微功耗MSP430F147单片机作为控制核心，实现了气体流量的实时补偿，提高了仪表的测量精度。
在外围器件选型和软件编制过程中进行低功耗设计，极大地降低了仪表的功耗，使流量计具有较高的可靠性。
通讯方面可以选择RS-485和HART总线方式，方便了仪表与上位机的连接。
LCD显示和键盘方便了用户的操作。
软件部分采用了模块化的编程，介绍了各模块的实现方法，最后组合起来进行调试。
通过试验，本系统初步达到了流量计量的目的，系统的结构合理，功能完善，硬件和软件设计达到了预期要求。
关键词：涡轮流量计；MSP430；流量补偿；HART总线；温压传感器Design of gas turbing flowmeterbased on the MSP430abstractAbstract:Flow measurement occupy an important position in industrial production,energymeasures,environmental,protection,transportation,biotechnology,en gineering,military science and other fields.Therefore,there are far-reaching significance research and development applications in flow measurement instrument.Turbine Flowmeter is an indispensable instrument,which are continuously developed and improved with the development of modern computer technology. System hardware were designed through divided into different functional modules. Through use of TI's MSP430F147 microcontroller as the core, make the gas compensation in real-time and improve the accuracy of the measurement. In the course of design, reduce the power consumption of the instrument greatly, and make the flowmeter have a high reliability.It bouth has R485 and the HART bus, so connect to PC very conveniently. User can operate the turbine flowmeter easily, through LCD display and keyboard. Introducting the method of the module that how to Implementat and combination of debugging finally.The experiments result has showed that the system has the features of rational structure and perfect function.Key words:turbine flowmeter;MSP430;flow compensation;HART bus;pressure Sensor.目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 气体流量计的分类 (1)1.3 涡轮流量计的工作原理 (2)1.4 涡轮流量计的特点 (2)1.5 本文研究内容 (3)2 温压补偿技术的研究 (4)2.1 温压补偿的必要性 (4)2.2 补偿原理 (4)3 涡轮流量硬件电路设计 (5)3.1 涡轮流量计硬件整体结构 (5)3.2 单片机的选取 (5)3.2.1 超低功耗 (5)3.2.2 强大的处理能力 (6)3.2.3 高性能模拟技术及丰富的片上外围模块 (6)3.2.4 系统工作稳定 (7)3.3 电源电路 (8)3.4 流量测量电路 (9)3.4.1 霍尔开关工作原理 (9)3.4.2 流量测量原理及电路 (9)3.5 温压检测电路 (10)3.5.1 温压传感器的选取 (11)3.5.2 2MS5535B的特性与功能 (11)3.5.3 模块图与连接 (12)3.6 实时时钟 (13)3.7 显示部分 (14)3.8 按键设计 (15)3.9 RS-485通讯部分 (16)3.10 存储单元 (17)4 涡轮流量计积算仪系统软件设计 (19)4.1 软件总体构成 (19)4.2 软件开发环境 (19)4.3 流量计系统总体概述 (20)4.4 涡轮脉冲采集部分 (22)4.5 实时时钟程序模块 (23)4.5.1 I2C总线的概念 (23)4.5.2 I2C的位传输和起始信号 (24)4.6 显示程序模块 (25)4.7 HART通讯模块程序 (27)4.8 单片机对存储模块的操作 (27)4.9 系统其他辅助程序的应用 (29)4.10 流量计的硬件和软件调试 (29)5 结论 (31)参考文献 (32)1 绪论1.1 引言在物资量计量领域中，流体流量的检测与控制是各行各业加强物料管理、能源管理，进行物资交接、财务结算，经济核算，效益分析与评价及至决策的重要依据；也是企业监控生产过程，使其保护优质、高效、安全、平稳运行和改善环境的重要手段。
基于MSP430单片机的数字流量计的设计
基于MSP430单片机的数字涡街流量计的设计摘要涡街流量计因其介质适应性强，无可动部件，结构简单、使用寿命长等诸多优点，在许多行业得到了广泛的应用。
但涡街流量计还存在一些问题，特别是在低流速、小流量的情况下，涡街流量计受到多种干扰噪声的影响，其涡街信号的信噪比很低，难以实现精确测量。
本课题基于MSP430单片机单核结构对数字涡街流量计进一步研究，在保证测量精度与实时性地基础上降低了系统整体功耗。
本次设计中数字涡街流量计采用MSP430单片机为控制器的硬件结构，在低流速小流量的情况下，由单片机来计算涡街信号频率，由MSP430单片机对涡街信号前置放大电路输出的方波进行计频，同时具有常规模拟涡街流量计在高信噪比的情况下测量准确、实时性好的优点。
本次设计基于前人的成果，选取成熟的已经市场化的涡街流量传感器作为信号采集装置，以MSP430单片机作为核心处理器，可以实现自动采集瞬时流量信息，自动处理流量积累值等功能。
其主要优点在于应用超低功耗的msp430单片机可以长时间的持续工作，这对于需要持续采集流量信息的行业至关重要，而选取涡街测量又能准确并无接触的测量大直径大流量大密度的流体流量，更提高了本设计的实用性。
关键词：MSP430 涡街流量计低功耗实时检测Design of Digital Vortex Flowmeter Based on MSP430 MicrocontrollerABSTRACTBecause of its advantages such as strong adaptability to medium, lacking of moving parts, simple of structure and long service life,V ortex Flowmeter is widely used in a lot of industries. But V ortex Flowmeter still has some problems, especially when it comes to some low flow rate and small quantity of flow situation. V ortex Flowmeter is disturbed by many kinds of noise, so the SNR of the signal is very low, thus makes it difficult to realize accurate measurement.This design is based on MSP430 Microcontroller and has further study about Digital V ortex Flowmeter, it reduces the overall power consumption of the system on the basis of guaranteeing its accuracy and real-time monitoring. In this design MSP430 Microcontroller is used as the hard ware of the controller of Digital V ortex Flowmeter. When it comes to the situation with low flow rate and small quantity of flow, microcontroller calculates the frequency of vortex signal, MSP430 Microcontroller calculates the frequency of the signal produced by vortex signal preamplifier circuit. It also has the advantage of accurate measurement and real-time performance of conventional simulating vortex flowmeter in high SNR condition.This design is based on former achievements and selects mature marketized vortex transducer as signal collect device. It use MSP430 Microcontroller as central processor and can collect instant flow quantity automatically and calculate the quantities together. Its main advantage lies in its application of ultra low power consumption can achieve long time continued work, which is sequential to the industries that need to collect flow quantity information continuously. V ortex street survey can survey large diameter, large flow quantity and large density liquid untouched, which makes the practicability of this design better.Key words: MSP430 Microcontroller; V ortex Flowmeter; low power consumption; real-time detection目录1.前言 (1)1.1涡街流量计的发展历程 (1)1.2涡街流量计的优点及局限性 (2)1.3MSP430单片机简介及发展历程 (2)1.4立题的目的及意义 (3)1.5设计主要内容 (4)1.5.1 设计内容 (4)1.5.2 技术要求 (4)1.5.3 设计方法 (4)2.设计总体方案分析 (5)2.1方案综述 (5)2.2总系统框图 (5)3.硬件部分 (7)3.1CPU及时钟复位单元 (7)3.1.1 MSP430单片机特点 (7)3.1.2 单片机选型 (8)3.1.3 MSP430F149单片机特点 (10)3.1.4 硬件电路介绍 (10)3.212864LCD液晶显示单元 (11)3.2.1 12864LCD概述 (11)3.2.2 12864液晶屏基本特性 (12)3.2.3 12864LCD模块接口说明 (12)3.2.4 控制器接口信号说明 (13)3.2.5 模块主要硬件构成说明 (14)3.2.6 应用说明 (15)3.3涡街流量传感器模块 (16)3.3.1涡街流量传感器简介 (16)3.3.2 涡街流量传感器工作原理 (16)3.3.3涡街流量计结构 (17)3.3.4 涡街流量计优点 (18)3.3.5 技术参数 (19)3.3.6涡街流量计选型 (19)3.3.7 流量传感器的安装要求与注意事项 (20)3.3.8 流量传感器模块硬件电路 (20)3.4独立按键模块 (21)3.5电源模块 (21)3.5.1 硬件电路介绍 (21)3.5.2 ASM1117-3.3芯片介绍 (21)4.软件部分 (23)4.1主程序及流量传感器模块 (23)4.1.1主程序及流量输入换算流程图 (23)4.1.2主程序及流量输入换算程序 (24)4.2独立按键模块 (26)4.2.1 独立按键部分程图 (26)4.2.2 独立按键部分程序 (27)4.312864液晶显示模块 (28)4.3.1 12864中断显示流程图 (28)4.3.2 12864中断显示程序 (29)5.结论 (30)6.致谢 (31)参考文献 (32)附录A 所有程序 (33)附录B 所有图集 (50)1 前言1.1 涡街流量计的发展历程涡街流量计属于流体振动式流量计，在特定的流动条件下，一部分的流体动能转化为流体振动，其振动的频率与流速(流量)有确定的比例关系，依据这种原理工作的流量计称之为流体振动流量计。
基于MSP430微处理器的智能超低耗热量表的设计与实现[1]
![基于MSP430微处理器的智能超低耗热量表的设计与实现[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/bdaae30b79563c1ec5da7117.png)
第27卷第3期黄 冈 师 范 学 院 学 报V o l.27N o.3 2007年6月Jou rnal of H uanggang N o rm al U n iversity Jun.2007 基于M SP430微处理器的智能超低耗热量表的设计与实现范文萍,吴定雪(黄冈师范学院计算机科学与技术学院,湖北黄州438000)摘 要 通过建立的热量表数学模型,选择热k系数法作为数据处理的算法,设计出基于M SP430微处理器的高精度智能型热量表。
并详细阐述了系统的软、硬件超低功耗的设计思想。
关键词 超低功耗;热焓值;模块化结构中图分类号 T P216 文献标识码 A 文章编号 100328078(2007)0320049203D esign and i m plem en ta tion of artif ic i a l i n tell igen t hea t m eter w ithultra-low power con su m ption ba sed on M SP430M CUFAN W en-p i ng,W U D i ng-xue(Co llege of Compu ter Science and T echno logy,H uanggang N o rm al U n iversity,H uangzhou438000,H ubei,Ch ina)Abstract A heat m eter w ith h igh p recisi on is designed based on M SP430M CU by setting up m athem atical m odel and selecting the k2coefficien t in data p rocessing.M eanw h ile,w e describe the m odu larizati on design ideas of hardw are and softw are of u ltra2low pow er con sum p ti on in detail.Key words:u ltra2low pow er con sum p ti on;k2coefficien t;m odu le arch itectu re随着我国福利供热制度的改革,将全部实现供热的商品化和货币化。
基于MSP430流量计组网系统设计与实现的开题报告
基于MSP430流量计组网系统设计与实现的开题报告一、选题背景随着全球范围内的能源危机，能源效率已经受到越来越广泛的关注。
为了提高能源利用效率，减少能源浪费，对于液体、气体、蒸汽等流体的流量测量成为了必不可少的手段。
流量计的种类繁多，应用场景也各不相同，但是在流量计的应用中，能否精确、及时地实现测量不仅关系到流量计的性能，同时也影响流体的运输和处理。
为此，我们选取了MSP430系列微控制器，设计并实现一个流量计组网系统。
该系统可以对液体、气体等不同流体的流量进行精确测量和实时监测，并实现多个节点的组网，以提高数据传输效率。
同时，通过对测量数据的分析和处理，可以实现流量变化的智能预测和控制。
二、研究目的本项目旨在设计并实现一个基于MSP430微控制器的流量计组网系统，主要包括以下目标：1. 实现流量计的精确测量和实时监测功能，支持液体、气体等不同流体的测量。
2. 设计多节点组网方案，提高数据传输效率。
3. 实现测量数据的处理和分析，实现流量变化的智能预测和控制。
三、研究内容1. 系统硬件设计本项目中，将采用MSP430系列微控制器作为主控芯片，构建流量计节点和集中控制节点。
流量计节点包括流量传感器模块、AD转换模块等，用于测量流量数据，并将测量结果通过无线通信传输至集中控制节点。
集中控制节点包括MSP430微控制器、通信模块、存储模块等，用于接收流量计节点传输的数据，并对数据进行处理和分析，实现流量变化的智能预测和控制。
2. 系统软件设计本项目中，将采用C语言编程语言，进行MSP430微控制器的编程和无线通信协议的设计。
通过编写相应的软件程序，实现流量计节点的数据采集、处理和传输，以及集中控制节点的数据接收、分析和控制。
3. 系统测试验证本项目中，需要进行系统测试验证，通过采集不同流量下的数据，验证系统的测量准确度和稳定性。
同时，对系统的数据处理和智能预测、控制功能进行测试验证。
四、预期成果本项目的预期成果主要包括：1. 基于MSP430微控制器的流量计组网系统硬件设计和软件设计方案。
基于MSP430F449的便携式高精度流量计的设计与开发
系 统等的问世和 性能的不断改善， 加快了仪 大大 器仪表微机
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维普资讯
基 驻Βιβλιοθήκη 芒磊 ｓ４０４９ 便携式高 Ｐ３ ４ 的 Ｆ 精度流量计的 设计与 ８ 开发
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基于msp430的智能仪表的设计
文章编号:1672-7010(2006)01-0046-02基于msp430的智能仪表的设计郑芬,桂武鸣(中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙 410083)摘要:从工业现场智能仪表的应用特点出发,结合实践经验,详细讨论了基于msp430的智能仪表的软硬件设计,实验及实际运行的情况表明设计是合理的,在功能、可靠性、耗电、精度等方面都达到了预期的效果.关键词:智能仪表;单片机;软件;硬件中图分类号:TP18 文献标识码:AA Design Of I ntelligent I nstrumentsB ased On MSP430ZHE NG Fen ,G UI Wu -ming(Institute o f Information Science and Engineering ,Central South University ,changsha ,Hunan 410083)Abstract :combining with the practical experience and the applicable features of intelligent industrial field ,we discussed the design of hard 2ware and s oftware of intelligent instrument based on msp430.K ey w ords :Intelligent ;instrument ;MC U ;s oftware ;hardware收稿日期:2005-11-20作者简介:郑芬(1982- ),女,湖北京山人,中南大学信息科学与工程学院硕士研究生.1 系统概述msp430系列是一个超低功耗类型的单片机,特别适合于电池应用的场合或手持设备.同时,该系列将大量的外围模块整合到片内,也特别适合于设计片上系统;它是一个16位的精简指令构架,有大量的工作寄存器和数据存储器,其RAM 单元也可以实现运算.智能仪表选择msp430,正是看中了它的优点.基于msp430的智能仪表有如下特点:①采用了微处理技术,可靠性高;②采用了微功耗器件,耗电低,适合于电池供电.③可同时显示累计流量和当月流量.④采用了智能多段流量软件补偿技术,测量精度高;⑤可以存储流量;2 智能仪器的工作原理传感器拾取被测参量的信息并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关;由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D 转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中;单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等);运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM (闪速存储器)或E 2PROM (电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等).智能仪器与PC 机组成分布式测控系统,由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据,通过串行通信将信息传输给上位机———PC 机,由PC 机进行全局管理.图1 工作原理图3 硬件组成①硬件中的核心是美国TI 公司生产的msp430系列单片机.它是一种低功耗/低电压/高性能的单第3卷 第1期邵阳学院学报(自然科学版)V ol.3.N o.12006年3月Journal of Shaoyang University (Science and T echnology )Mar.2006片机,片内带有一个数K B的Flash可编程/可擦除/只读存储器;②测量时,有一个1s的硬件复位电路接到RE2 SET端,使单片机定时复位.单片机采用省电模式工作,每次输入、累计、显示处理后等待唤醒,这样工作功耗非常小.设置补偿系数时,复位引脚正常连接.③输入脉冲通过分频、送入单片机,在单片机内经过程序处理后,输出显示信号送到输出口,与输出口相连的LC D液晶显示器显示用量、时间等.4 软件设计4.1接口设计以dll的形式封装,提供上位机和下位机的接口函数.例如:初始化串口的函数:Function InitC omm(device:integer;port:integer;var icdev:integer):integer;stdcall;varst:integer;beginif device=1thenbeginicdev:=auto-init(port,9600);if icdev<0thenbeginresult:=-1;exit;end;st:=turn-on(icdev);if st<>0thenbeginresult:=-3;ic-exit(icdev);exit;end;end;result:=0;end;4.2 售水系统设计采用Borland公司所开发的delphi7.0作为开发平台,实现制卡功能和售水功能.卡片分为功能卡和用户卡,用户卡用来售水,功能卡包括检测卡、设置卡、校时钟卡、换表卡等等.5 结束语在充分掌握MSP430各个片内模块的性能与特性基础上,使用最简单、最便宜、最常规的器件,设计高性能价格比的应用系统是非常可行的.同时,软件的设计需要满足客户的需求,做到界面友好、美观.这样,随着产量的增加,经济效益也会显著增加.参考文献:[1] 李昌禧.智能仪表原理与设计[M].北京:化学工业出版社,2005.[2] 金峰.智能仪器设计基础[M].北京:清华大学出版社,2005.第1期郑芬,桂武鸣:基于msp430的智能仪表的设计47 。
基于MSP430单片机的电磁流量计设计
图+
信号处理电路
$8+ )50 部分
作者采用 7154+">$4? 单片机作为电磁流量计 )50 ， 包括 （单片机片内 自 带 $! 位 ( : ’ 转 换 器 ） 、 ( : ’ 转换模块 @)’ 显 示 模块、 按键模块、 基础时钟模块和复位电路等。基础时钟模块选 用 %7<= 高 速 晶 振 作 为 系 统 主 时 钟 （7)@A ） 和 子 系 统 时 钟 （17)@A ） 为 系 统 程 序 、 定 时 器 、 156 和 @)’ 等 提 供 时 钟 源 。
’()*+,-"*. 单 片 机 的 与 "/ 位 0 1 2 转 换 芯 片 02344+" 产 生 三 值 梯 形 波 并 经 功 率 放 大 后 作 为 电 磁 流
量计的励磁电压， 较好地消除了低频矩形波励磁所产生的 微分效应， 进而提高了仪表的零点稳定性和测量准确度。
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系统硬件结构 基于三值梯形波励磁的电磁流量计硬件系统主要由
胡大可 87154+" 系列超低功耗 $& 位单片机原理与应用 8 北京 ： 北京 航空航天大学出版社， !""$ ［收稿日期： !""48$!8+$ ］
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试验结果及结论 试验所用传感器的内径为 #"99 ，采用标准计量罐进行标
定。 低频矩形波励磁、 三值低频矩形波励磁和三值梯形波励磁方 式的励磁频率均为 &8!#<= ， 励磁电压为 F 。
7154+">$4? 片内 $! 位 ( : ’ 转换模块，转换量程为 ".+8+- ， 最大采样速率为 !""B;C; ， 转换模式为单通道重复转换 D!E。 ! 系统软件流程
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基 于 ＭＳ ４ ０罗茨 气体 流量积算仪 的设计与实现 Ｐ ３
刘 克 虎 ． 杏 鹏 周
（ 南 大 学 自动 化 学 院 ， 京 ２１ ０ ） 东 南 ０ ９６
摘 要 ： 对 目前 工 业现 场 天 然 气计 量情 况 ． 计基 于１ 位 嵌 入 式微 处 理 器ＭＳ ４ ０ Ｉ ７ 核 心 针 设 ６ Ｐ ３Ｆ ５ 为
和软 件设 计 方案 ， 经测 试和 实际运行 表 明 ， 流量积 算 仪稳 定 可靠 ， 量精 度 高 ， 程 比 宽 ， 该 测 量 具有
一
定的 实用 价值
关键词 ： 罗茨 气体 流 量 积 算 仪 ： 线 性 校 正 ； Ｓ ４ ０ １ ７ 温 压 补偿 非 Ｈ Ｐ ３ ； Ｆ５
中 图分 类号 ： ＴＨ８ ４ ． １ ２ 文 献标 志 码 ： Ｂ
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仪 的量 程 比 ： 用 多周期 测频 法 ， 高传 感 器输 出信 号频 率 测量 的精 度 ； 过 引入 气体 压 缩 因 采 提 通 子 ． 正流 量补偿 计 量公 式 ． 算仪 能够 更精 确地 实时温 压补偿 中详 细介 绍 了积 算仪 的硬件 修 积 文
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