智能电磁流量计设计

论文摘要

电磁流量计是一种利用法拉第电磁感应定律测量导电性液体的仪表。最早由法拉第在1832年提出,发展到现在已经有一百多年。随着传感器技术、信号处理技术的发展,电磁流量计不断更新,在流量仪表的占有率也不断上升。本文在分析国内外电磁流量计发展现状和趋势基础上,采用Intel 16-Bit MCU、系统可编程器件等高性能集成电路,设计出一种新型智能电磁流量计。在系统硬件电路的开发中,采用频率可调的低频矩形波励磁技术,用MCU实现对励磁系统进行控制,并设计出新颖的信号转换放大电路、液晶显示电路和系统抗干扰电路。为满足电磁流量检测仪表与系统发展需要,增强系统开放性、可靠性和通讯功能,选用RS-485标准总线来实现仪表和外部系统的通信。在系统数字部分的设计中,MCU外部的逻辑电路全部在CPLD内实现,极大的缩小了系统的体积、提高了系统的稳定性。在系统软件设计中,我们采用C196来开发系统软件,采用模块化程序设计方式,设计出了励磁方式控制子程序、A／D采样控制子程序、程序监视系统等模块化程序。本项目的开展,对提高我国电磁流量检测技术水平具有积极意义和重要的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电磁流量计优缺点
• 1.3 电磁流量计发展动态
• 1.4 本课题研究意义
• 1.5 本论文任务及安排
• 第二章 电磁流量计测量理论
• 2.1 电磁流量计基本原理
• 2.1.1 电磁感应定律
• 2.1.2 传感器测量原理
• 2.2 电磁流量计传感器输出阻抗
• 2.3 电磁流量计励磁系统
• 2.4 系统抗干扰设计
• 2.4.1 干扰信号
• 2.4.2 抗干扰设计
• 2.5 前置放大电路
• 2.6 本章小结
• 第三章 系统硬件电路设计
• 3.1 单片机80C196KC和CPLD ISPLSI1032概述
• 3.1.1 单片机80C196KC
• 3.1.2 CPLD ispLSI1032
• 3.2 复位电路设计设计
• 3.3 放大电路设计
• 3.4 A/D转换电路设计
• 3.5 键盘接口电路设计
• 3.6 显示模块设计
• 3.7 通信模块设计
• 3.8 本章小结
• 第四章 智能电磁流量计的软件实现
• 4.1 系统的模块划分和软件实现
• 4.1.1 系统主程序
• 4.1.2 定时器1中断服务程序
• 4.1.3 外部中断服务程序
• 4.1.4 程序监视系统
• 4.2 多台电磁流量计协同工作
• 4.2.1 电磁流量计的网络接入
• 4.2.2 电磁流量计和计算机间的通信协议
• 4.3 本章小结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献