基于MSP430型单片机的智能涡街 流量计转换电路的设计

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摘要:介绍了以MSP430型单片机为核心的智能涡街流量计转换电路的设计与开发,涡街传感器前置放大
板送出的脉冲信号进行采集处理并送D/A转换模块进行标准4~40mA输出。重点对硬件电路设计、软件实现等内
, \7 Y1 |: c4 v; f4 s9 q& {" Z% C容进行了阐述。经现场考核运行表明,技术指标达到设计要求,工作可靠，解决了以往转换电路存在的功耗大、性能
6 _. L- T0 y) N; H8 F0 L- A( F- q不稳定等问题。性能接近同类进口产品的水平,成本远低于同类型进口产品,具有广泛的市场前景。
% a1 _4 w/ {" X. l  o关键词:
0 W  D! @; ]5 z4 ^" \8 Z6 Z6 |) }$ I单片机;涡街流量计; 转换电路; 数据通 讯
涡街流量计是目前化工生产过程中普遍使用的
; c" I6 b  P- M3 ^6 u: g流量测量仪表,其转换电路是智能涡街流量计电路
4 X7 g8 e2 F3 Q6 J' G设计的关键。利用MSP430型单片机作为核心部
件,合理选择外围器件进行电路设计,实现了低功
2 ~" w  ~2 ]5 T6 R( W- ^) `2 J耗、智能化模块化、标准化，并具有功能组态、参数
设定、故障诊断、数据修正等功能。解决了以往流量
计的功耗大性能不稳定问题。同时,整机成本同国
/ M# M2 z, j0 o2 @1 X/ C- N外同类型产品相比有较大幅度的降低。
- i. ]" R: Y: n. z! R1
% N2 [8 y& V1 m9 }3 z# Q+ Q电路的功能及单片机的选择

由于转换器是2线制24 V(DC)在现测量智能
2 F$ t" \/ `8 y  F  Z型仪表,设计有CPU.D/A转换电路、通讯接口电
路、显示电路等环节。根据石油化工生产现场提出
* O9 F$ d  t1 r3 A7 L$ i; s的技术要求,必须保证整个仪表在4 mA以下能够
正常工作。因此，功耗的大小是电路研制能否成功
的关键。经过对目前市场上常见的低功耗单片机的
筛选，我们选择了美国德州仪器(TI)公司的
MSP430F147,它是16位RISC结构的FLASH型单
: u0 o! i0 o" c2 n' w* g9 l: u片机,具有超低功耗的特性。该芯片有48个I/O端
口、片内集成16位计时器、USART通讯模块、模拟
* h9 f9 A8 D; r6 x比较器等功能模块,利用该芯片对涡街传感器前置
: O8 k# J/ X: }; S放大板过来的信号进行脉冲测量、误差修正、各种流
量、电流代码及光柱数计算,并把这些信号送LCD
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利用MSP430型单片机作为核心部件,合理选择外围器件进行电路设计,实现了低功耗、智能化模块化、标准化