毕业设计（论文）-基于msp430单片机的气体涡轮流量计的设计

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1、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

2、。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DesignofgasturbingflowmeterbasedontheMSP430abstractAbstract:Flowmeasurementoccupyanimportantpositioninindustrialproduct

3、ion,energymeasures,environmental,protection,transportation,biotechnology,engineering,militaryscienceandotherfields.Therefore,therearefar-reachingsignificanceresearchanddevelopmentapplicationsinflowmeasurementinstrument.TurbineFlowmeterisanindispensableinstrument,whicharecontinuouslydevelopedan

4、dimprovedwiththedevelopmentofmoderncomputertechnology.Systemhardwareweredesignedthroughdividedintodifferentfunctionalmodules.ThroughuseofTI'sMSP430F147microcontrollerasthecore,makethegascompensationinreal-timeandimprovetheaccuracyofthemeasurement.Inthecourseofdesign,reducethepowerconsumptionof

5、theinstrumentgreatly,andmaketheflowmeterhaveahighreliability.ItbouthhasR485andtheHARTbus,soconnecttoPCveryconveniently.Usercanoperatetheturbineflowmetereasily,throughLCDdisplayandkeyboard.IntroductingthemethodofthemodulethathowtoImplementatandcombinationofdebuggingfinally.Theexperimentsresulth

6、asshowedthatthesystemhasthefeaturesofrationalstructureandperfectfunction.Keywords:turbineflowmeter;MSP430;flowcompensation;HARTbus;pressureSensor.目录1绪论11.1引言11.2气体流量计的分类11.3涡轮流量计的工作原理21.4涡轮流量计的特点21.5本文研究内容32温压补偿技术的研究42.1温压补偿的必要性42.2补偿原理43涡轮流量硬件电路设计53.1涡轮流量计硬件整体结构53.2单片机的选取53.2.1超低功耗53.2.2强大的处理

7、能力63.2.3高性能模拟技术及丰富的片上外围模块63.2.4系统工作稳定73.3电源电路83.4流量测量电路93.4.1霍尔开关工作原理93.4.2流量测量原理及电路93.5温压检测电路103.5.1温压传感器的选取113.5.22MS5535B的特性与功能113.5.3模块图与连接123.6实时时钟133.7显示部分143.8按键设计153.9RS-485通讯部分163.10存储单元174涡轮流量计积算仪系统软件设计194.1软件总体构成194.2软件开发环境19