李四：基于单片机的流量检测系统的设计
目 录
引言……………………………………………………………………………………………1 第1章 绪论……………………………………………………………………………………2 1.1 选题的背景和意义………………………………………………………………………2 1.2 国内外研究现状及发展趋势……………………………………………………………2 1.3 研究内容及需解决的问题………………………………………………………………3 第2章 流量传感器……………………………………………………………………………4 2.1 流量计分类及优缺点……………………………………………………………………4 2.2 涡轮流量计的结构与原理………………………………………………………………5 2.3 涡轮流量计的特点………………………………………………………………………6 第3章 系统工作原理…………………………………………………………………………7 3.1 总体设计…………………………………………………………………………………7 3.2 工作原理…………………………………………………………………………………7 3.3 元器件的选择……………………………………………………………………………7
3.3.1 单片机……………………………………………………………………………7 3.3.2 A/D转换器………………………………………………………………………10 3.3.3 LED数码管……………………………………………………………………14 第4章 系统硬件电路的设计………………………………………………………………16 4.1 传感器的设计与信号的采集…………………………………………………………16 4.2 放大电路的设计…………………………………………………………………………17 4.3 单片机硬件电路及其外围电路的设计……………………………………………18 4.3.1 系统时钟电路……………………………………………………………………18
4.3.2 复位电路…………………………………………………………………………18 4.3.3 单片机与A/D接口………………………………………………………………19
4.3.4 单片机与LED显示的接口……………………………………………………20 4.3.5 报警电路…………………………………………………………………………21 第5章 系统软件设计………………………………………………………………………22 5.1 单片机C语言特点………………………………………………………………………22 5.2 主程序及流程图…………………………………………………………………………23 5.3 A/D转换程序及流程图………………………………………………………………24 5.4显示程序及流程图 ……………………………………………………………………25 5.5 报警程序及流程图………………………………………………………………………26 第6章 抗干扰技术…………………………………………………………………………27 6.1 干扰的来源………………………………………………………………………………27 6.2 硬件措施…………………………………………………………………………………27 6.2.2 模拟量输入回路抗干扰措施…………………………………………………27 6.2.2长线传输的抗千扰措施…………………………………………………………27 6.3 软件措施…………………………………………………………………………………27
6.3.1 插入NOP指令……………………………………………………………………28 6.3.2 设置软件陷阱……………………………………………………………………28 6.3.3 设置看门狗………………………………………………………………………28
某某学毕业设计（论文）
结论与展望…………………………………………………………………………………29
致谢…………………………………………………………………………………………30 参考文献……………………………………………………………………………………31 附录A 硬件电路图………………………………………………………………………32 附录B 程序源代码………………………………………………………………………33 附录C 外文文献…………………………………………………………………………36 附录D 外文文献中文翻译………………………………………………………………40 附录E 主要参考文献的题录及摘要……………………………………………………43
李四：基于单片机的流量检测系统的设计
插图清单
图 2-1 涡轮流量传感器结构图………………………………………………………5 图 3-1 系统硬件结构图………………………………………………………………7 图 3-2 AT89C51引脚图……………………………………………………………8 图 3-3 ADC0809内部结构………………………………………………………11 图 3-4 ADC0809引脚图…………………………………………………………12 图 3-5 ADC0808/0809工作时序…………………………………………………14 图 3-6 共阴极数码管原理图与实物图……………………………………………15 图 4-1 霍尔元件的基本电路………………………………………………………16 图 4-2 旋转传感器磁体设置………………………………………………………16 图 4-3 放大器原理图………………………………………………………………17 图 4-4 系统时钟电路………………………………………………………………18 图 4-5 复位电路………………………………………………………………………18 图 4-6 A/D接口电路…………………………………………………………………19 图 4-7 LED接口电路………………………………………………………………21 图 4-8 报警电路……………………………………………………………………21 图 5-1 程序结构图…………………………………………………………………22 图 5-2 主程序流程图…………………………………………………………………23 图 5-3 A/D转换程序及流程图 ……………………………………………………24 图5-4 显示程序及流程图…………………………………………………25 图 5-5 报警程序及流程图…………………………………………………………26 图 6-1 RC滤波电路………………………………………………………………27
某某学毕业设计（论文）
表格清单
表表表表
3-1 P3口各位的第二功能…………………………………………………………………9 3-2 VST和D1D0的关系…………………………………………………………11 3-3 地址信号与选中通道的关系……………………………………………13 3-4 八段LED数码显示管字型码表…………………………………………15
李四：基于单片机的流量检测系统的设计
引言
流量是现代工业测量过程中的一个重要参数，人类对流体的测量具有悠久的历史。流量检测的发展可追溯到古代的水利工程和城市供水系统，古罗马凯撒时代已采用孔板测量居民的饮用水水量；公元前1000年左右古埃及用堰法测量古尼罗河的流量；我国著名的都江堰水利工程应用宝瓶口的水位观察水量大小等等。流量仪表应用范围很广，在工业生产、能源计量、环境保护工程、交通运输、生物技术、科学实验领域都有涉及。 为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世，投入使用的类型有上百种。根据其测量方法和结构原理大致分为差压式流量计、浮子流量计、容积式流量计、电磁流量计、涡街流量计、科里奥利质量流量计、超声流量计、插入式流量计等。
20世纪随着各领域对流量测量需求的牵引，使得流量计得到快速发展，尤其是微电子技术的迅速发展，为流量计的制造技术提供各种新型的元器件，进一步推动了流量计从机械式向智能化、模块化发展。新技术、新器件、新材料和新工艺及新软件的开发应用，使得流量计的测量准确度越来越高，流量的测量范围越来越广。同时流量计对测量介质的要求在降低，适用范围也越来越宽，智能化程度及可靠性得到了很大的提高。
本设计中，将基于单片机的技术，进行一款可对流量进行实时检测，并具有上下限报警功能的涡轮流量计的设计，该产品可实现对管道内天然气的流量的实时检测。