基于ARM的多功能气体微压计的设计.pdf

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1、·100·工业仪表与自动化装置2013年第1期基于ARM的多功能气体微压计的设计张中锋，郎宝华(西安工业大学电子信息工程学院，西安710021)摘要：为了有效地监测烟气排放，制定更优的方法控制和治理大气污染，设计了一种基于ARM的多功能气体微型压力计。该微压计以LPC2214为核心控制器，采用p~C／OS—II模块化编程思想，完成对气体压力、温度的检测，同时通过皮托管测速原理估算气体流速，并对测量数据进行存储和显示。检测结果表明，该设计具有很好的实用价值，且体积小、重量轻、功能强大、操作简便、易于维护和校准。关键词：多功能；气体微压计；LPC2214；模块化中图分类号：TH812文献标

2、志码：A文章编号：1000—0682(2013)01—0100—05Thedesignofmultifunctiongasmicro—manometerbasedontheARMZHANGZhongfeng，LANGBaohua(SchoolofElectronicInformationEngineering，Xi’anTechnologicalUniversity，Xi’an710021，China)Abstract：Inordertoeffectivemonitoringofthefluegasemissions，andleadingtothedevelopmentofbetter

3、methodstocontrolairpollution，thisarticledesignsanARM—basedmultifunctiongasmicro—manometer．Thismicro—manometer，whichusestheLPC2214asthecorecontrollerandmodularpro—grammingideasfrom~zC／OS—II，completesthedetectionofgaspressure，temperature，atthesametimeestimatesofthegasflowratebythevelocitymeasureme

4、ntmethodofpitottube，andthensavesanddis．playsthedata．Thetestresultsshowthatthedesignnotonlyhasagoodpracticalvalue，butalsosmall，lightweight，powerful，easytooperate，easymaintenanceandcalibration．Keywords：multifunction；gasmicro—manometer；LPC2214；modularLPC2214作为核心处理器，利用ARM的低功耗、高0引言性能特性完成整个系统的控制和数据处理。

5、系统结随着经济的发展和人口的增加，人类生活和生构框图如图1所示。产活动给环境带来的危害日趋严重，对大气环境的监测已经引起了全球的关注。烟气监测是大气环境监测的一部分，然而目前的烟气监测过程过于繁杂，且工作量大，容易带来二次污染，造成数据失真J。因此，如何提高检测效率并保证检测结果的准确性是需要重点解决的问题。该文设计的多功能气体微压计采用新技术，对烟气的压力、温度进行检测，并通过皮托管测速原理估算气体流速，有效地提高了图1系统结构框图检测效率和测量精度，是一种新型的烟气检测仪表。被测气体经皮托管进入仪器，与气体压力、温度1系统结构原理传感器充分接触，将气体的压力、温度转换成对应的模拟信

6、号，经滤波、放大后送人LPC2214，在系统采用Philip公司生产的ARM7系列LPC2214中完成A／D转换和数据处理，同时利用皮托管测速原理对气体流速进行估算，估算结果存人收稿日期：2012—09—28片外存储器EPROM，也可通过LCD显示，操作人作者简介：张中锋(1987)，男，河南信阳人，硕士研究生，研究方向为嵌入式系统。员还能通过按键触发LPC2214的外部中断，完成对2013年第1期工业仪表与自动化装置·101·U10数据的查询，还可利用RS232串口与上位机通信，P0_4SCK02SCKNC实现上位机实时监控。GND3GNDVCC6VCC3-345P0．23IO2硬件

7、结构设计2．1LPC2214核心控制器图2气体压力信号采集接口电路系统选用飞利浦公司推出的32位ARM7系列2．2．3气体温度信号采集处理电路芯片LPC2214作为主控芯片，利用其2个SPI接口系统选用美国MAXIM公司生产的K型热电偶分别对压力和温度传感器进行数据检测。通过信号处理集成芯片MAX6675，它内置12位的A／DLPC2214的Ic接口控制键盘和外部存储芯片，P0转换器，拥有一个SPI兼容接口，最小温度分辨力可口来控制LCD显示，