基于MSC1211的电磁流量计的研制

论文摘要

电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律的速度式电磁流量计。电磁流量计在很多领域都有着广泛的应用。本文在分析国内外电磁流量计发展现状和趋势的基础上，采用新型单片机和集成电路来开发电池供电的智能电磁流量计。本文简单介绍了电磁流量计的测量原理，给出了设计的总体框图。电路设计以高性能的混合信号芯片MSC1211为核心，从而简化了外围硬件电路的设计，实现了液体流量的测量和累积。励磁方式采用了低频三值方波励磁，在有效地提高了系统零点的稳定性的同时降低了系统的功耗。整个系统中，设计了信号放大电路、滤波电路、液晶显示电路、键盘电路以及信号输入输出电路。输出电路采用了RS-232通讯接口，既能用于与仿真器接口的连接，又可以进行数据的传输，同时转换器还具有了标准模拟电流（4～20mA）输出、数字频率信号输出和报警信号的输出等。电路设计过程中，利用Multisim进行了仿真。整个系统采用锂电池供电，系统具有结构简单、高精度和低功耗等特点。在软件设计中，采用了模块化设计的方法，并对每一个模块的软件设计给出了软件设计的流程图，同时给出了A／D转换的程序设计。在完成系统的软硬件设计的基础上，分析了系统存在的各种干扰，提出了有效的抗干扰技术。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 流量计量和流量计
• 1.2 流量计类型及原理简介
• 1.3 电磁流量计简述
• 1.4 电磁流量计的基本原理
• 1.4.1 法拉第电磁感应定律
• 1.4.2 传感器的基本工作原理和结构
• 1.5 电磁流量计的现状及发展趋势
• 1.5.1 电磁流量计的研究现状
• 1.5.2 电磁流量计的发展趋势
• 1.6 本课题研究的意义和主要内容
• 第二章 励磁设计
• 2.1 励磁技术的发展过程
• 2.2 各种励磁技术的特点和工作原理
• 2.3 励磁设计
• 第三章 硬件电路设计
• 3.1 测量电路的总体设计
• 3.2 信号处理电路
• 3.2.1 前置放大电路
• 3.2.2 低通滤波电路
• 3.3 单片机的选择及特点
• 3.4 单片机系统的设计
• 3.4.1 电源设计
• 3.4.2 复位电路设计
• 3.4.3 振荡电路设计
• 3.4.4 通讯接口与信号输出设计
• 3.4.5 输出信号电路设计
• 3.4.6 显示电路
• 3.4.7 键盘设计
• 第四章 软件设计
• 4.1 软件开发系统简介
• 4.2 软件总体设计
• 4.3 中断服务程序
• 4.4 A/D采样程序设计
• 4.5 通讯程序设计
• 4.6 掉电保护模块
• 4.7 显示模块程序设计
• 4.8 键盘程序设计
• 第五章 干扰分析与抗干扰技术
• 5.1 硬件抗干扰技术
• 5.2 软件抗干扰技术
• 第六章 总结
• 6.1 本文完成的工作
• 6.2 存在的问题及展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者发表论文清单