電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)編號(hào)畢業(yè)論文題目電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)I摘要本課題研究的內(nèi)容主要是利用電磁感應(yīng)原理對(duì)各種液體如石油、水等的流量進(jìn)行檢測(cè)與控制。 主要由流量傳感器采集流量信號(hào)， 然后經(jīng)過(guò) AD轉(zhuǎn)換器將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散信號(hào)后傳給單片機(jī)運(yùn)算，單片機(jī)在軟件系統(tǒng)的控制下，根據(jù)預(yù)先的設(shè)置和預(yù)期的控制要求，將控制命令發(fā)送到步進(jìn)電機(jī)，然后通過(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)精確控制閥門的開關(guān), 實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的精確控制， 并通過(guò)顯示單元實(shí)時(shí)顯示。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，從總體方案、單元電路、元器件選擇和設(shè)計(jì)等都進(jìn)行了細(xì)致的介紹。關(guān)鍵詞： 流量計(jì)電磁感應(yīng)AD 轉(zhuǎn)換器AbstractThe content o

2、f this research is mainly using the electromagnetic induction principle to all kinds of liquid such as oil, water flow test and control.Mainly by flow sensor to collect traffic signal, and then, after AD converter will be continuous analog signal into A discrete signal to the single chip microcomput

3、er after operation, under the control of single-chip microcomputer in the software system, according to the control requirements of setting and expected in advance, will control commands sent to the stepper motor, and then through the stepper motor to precisely control the switch of the valve, reali

4、ze the precise control of traffic, and through the display unit in real time. In the design process, from the overall plan, the unit circuit, components selection and design and so on allthe detailed introduction.Keywords: FlowmeterElectromagnetic inductionADconverter目錄摘 要 . .IABSTRACT.II第一章緒論 . .11

5、.1課題研究背景 .11.2課題內(nèi)容 .11.3研究意義 .1第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .32.1總體設(shè)計(jì) .32.2主要元器件 .3第三章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) .53.1傳感器電路 .53.2信號(hào)處理電路 .53.3 AD 轉(zhuǎn)換電路 .63.4驅(qū)動(dòng)電路 .83.5顯示電路 .93.6鍵盤電路 .9第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .114.1軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .114.2主程序設(shè)計(jì) .114.3流量控制子程序 .124.4中斷服務(wù)子程序 .134.4.1設(shè)定值輸入程序 .134.4.2 AD 中斷子程序 .134.4.3定時(shí)器中斷子程序 .154.4.4數(shù)碼管顯示子程序 .154.4.5步進(jìn)電機(jī)控制程序 .16第

6、五章總結(jié)與展望 .175.1總結(jié) .175.2展望 .17致 謝 . .18參考文獻(xiàn) . .20附錄 1系統(tǒng)硬件電路 .22附錄 2程序源代碼 .24第一章緒論1.1 課題研究背景在我國(guó)，石油化工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，所以對(duì)油井產(chǎn)量進(jìn)行準(zhǔn)確、及時(shí)的計(jì)量，對(duì)掌握油藏狀況，制定生產(chǎn)方案，具有重要的指導(dǎo)意義；為了使高粘度的石油得到開采，就得在開采過(guò)程中直接加入降粘劑，如果加少了，石油抽不上來(lái)，加多了又造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，由于石油是重要的能源，無(wú)論是從節(jié)約能源的角度，還是從經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看，對(duì)于流量的精確控制都是十分必要的，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也是十分明顯的。在自來(lái)水的監(jiān)測(cè)與流量控制中，應(yīng)用高精度的流量計(jì)與

7、控制儀表也是必須的，所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是十分巨大且顯而易見的。1.2 課題內(nèi)容無(wú)論是在石油的開采、計(jì)量及運(yùn)輸過(guò)程中，還是在自來(lái)水的監(jiān)測(cè)與控制中，對(duì)于流量都要求一定的精確計(jì)量和控制。因此，本課題就是針對(duì)這一具體實(shí)際要求，通過(guò)對(duì)當(dāng)前一些相關(guān)領(lǐng)域的分析和研究，設(shè)計(jì)出了一種基于 AT89C51單片機(jī)的電磁流量計(jì)。電磁流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)原理研制出的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)電體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電壓， 該電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度成正比，由此再根據(jù)管徑，介質(zhì)的不同 , 轉(zhuǎn)換成流量。電磁流量計(jì)無(wú)節(jié)流部件，因此壓力損失小，

8、節(jié)能效果好，量程范圍寬，適合于各種有懸浮物固體粒子的污水、煤漿的測(cè)量以及腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量。同時(shí)電磁流量計(jì)也有以下一些不足之處：不能測(cè)較高溫度流量；不能測(cè)氣體、蒸汽以及含有大量氣泡的液體；易受外界電磁干擾，造成輸出精度受影響。1.3 研究意義開展石油化工過(guò)程流程模擬、 先進(jìn)控制與過(guò)程優(yōu)化技術(shù)的研究與應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外石油化工界廣泛關(guān)注的一個(gè)話題。自動(dòng)化技術(shù)可以提高計(jì)量準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)可靠性和及時(shí)性，為優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行、核算經(jīng)濟(jì)效益、強(qiáng)化生產(chǎn)調(diào)度和有效監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)一步降低泵站工業(yè)噪聲污染，改善職工工作條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，避免職業(yè)傷害，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命以及企業(yè)節(jié)能降耗工作起到積極作

9、用。第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1 總體設(shè)計(jì)在硬件電路部分，采用AT89C51單片機(jī)，外擴(kuò) EPROM存儲(chǔ)器，構(gòu)成單片機(jī)控制系統(tǒng)的主體部分。 通過(guò)電磁流量傳感器， AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行輸入， 通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)閥門來(lái)控制輸出。一些其他的功能，如設(shè)定值輸入，數(shù)碼管顯示則通過(guò)擴(kuò)展 IO 接口芯片 8155 來(lái)完成相應(yīng)的功能。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分，分別對(duì)鍵盤設(shè)定值輸入，步進(jìn)電機(jī)控制， AD轉(zhuǎn)換控制，數(shù)碼管顯示等程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)了主程序。步進(jìn)電機(jī)控制閥流量傳感AD轉(zhuǎn)換器單片機(jī)顯示電路鍵盤電路圖 2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)的工作原理是流量傳感器采集到流量信息，通過(guò)變換器，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng) AD轉(zhuǎn)換器將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)

10、化為數(shù)字信號(hào)，傳給單片機(jī)，單片機(jī)軟件系統(tǒng)根據(jù)事先的設(shè)定值對(duì)采集的信息進(jìn)行處理，輸出離散的控制信號(hào)來(lái)控制閥門的動(dòng)作，從而調(diào)節(jié)流量，實(shí)現(xiàn)流量的精確控制。2.2 主要元器件流量傳感器部分采用的是電容式電磁流量計(jì)傳感器， 電容式電磁流量計(jì)采用了電容耦合的方式來(lái)檢測(cè)流量信號(hào)。AD轉(zhuǎn)換部分本設(shè)計(jì)選用的是ADC0809， ADC0809是一種 8 位逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器，可以和微機(jī)直接接口，可以與 ADC0808相互代換。內(nèi)部結(jié)構(gòu)由八路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 256 電阻階梯、樹狀開關(guān)、逐次逼近式寄存器 SAR、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。單片機(jī)部分本設(shè)計(jì)采用MCS-51系列中的 AT89

11、C51，AT89C51有 40 條引腳，共分為電源線、時(shí)鐘、控制線和端口線四類?？刂撇糠植捎糜刹竭M(jìn)電機(jī)帶動(dòng)的控制閥。顯示部分采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 價(jià)格便宜的 8 段共陽(yáng)型 LED用來(lái)顯示控制過(guò)程和運(yùn)算結(jié)果。為了以后方便擴(kuò)展， 本系統(tǒng)采用 8155 來(lái)連接顯示部分。 8155 是 In 公司研制的通用 IO 接口芯片。 MCS-51和 8155 相連不僅可為外設(shè)提供兩個(gè)8 位 IO 端口（A口和 B 口）和一個(gè) 6 位 IO 端口（ C 口），而且也可為 CPU提供一個(gè) 256 字節(jié)的 RAM 存儲(chǔ)器和一個(gè) 14 位定時(shí)器計(jì)數(shù)器。因此， 8155 廣泛應(yīng)用于 MCS-51系統(tǒng)中。鍵盤種類很多， 本設(shè)計(jì)

12、采用的是作為人機(jī)接口使用的最方便的鍵盤是十進(jìn)制輸入， BCD碼輸出的 BCD碼鍵盤。第三章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)3.1 傳感器電路目前常用的流量計(jì)傳感器主要有插入式電磁流量計(jì)傳感器、電磁式流量傳感器、插入式正逆流渦輪流量傳感器、電容式電磁流量計(jì)傳感器等。本文采用電容式電磁流量計(jì)傳感器。電容式電磁流量計(jì)采用了電容耦合的方式來(lái)檢測(cè)流量信號(hào)，具有電極與被測(cè)流體不接觸的特點(diǎn)，因而從根本上解決了電極表面附著、腐蝕、摩擦、液體滲漏等問題。而且對(duì)傳統(tǒng)接觸式電磁流量計(jì)難以測(cè)量的低電導(dǎo)率液體如酒精等也能進(jìn)行測(cè)量，拓展了電磁流量計(jì)的適用范圍，在造紙、石油、化工、冶煉等行業(yè)有著良好的應(yīng)用前景。圖 3-1電容式電磁流量計(jì)

13、傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)如圖所示，包括測(cè)量管、勵(lì)磁線圈、檢測(cè)電極、屏蔽電極和屏蔽罩。檢測(cè)電極緊貼于管壁外，被屏蔽電極罩住，并以等電位驅(qū)動(dòng)技術(shù)減小雜散電容的影響。同時(shí)為了減小電極上的渦流影響，將檢測(cè)電極做成了梳狀。最外層屏蔽罩接地，有利于屏蔽外界干擾?？紤]到檢測(cè)電極上感應(yīng)信號(hào)比較微弱，將前置放大器置于傳感器內(nèi)盡可能貼近電極的地方， 以減小信號(hào)在傳輸中的衰減及干擾。為避免鐵磁材料的磁滯現(xiàn)象，采用了空心線圈勵(lì)磁。3.2 信號(hào)處理電路信號(hào)處理模塊主要電路如圖所示， 高輸入阻抗的前置放大器從高內(nèi)阻的信號(hào)源中檢出電壓信號(hào)，完成阻抗轉(zhuǎn)換。高共模抑制比的儀表放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大，抑制共模干擾。然后經(jīng)過(guò)旋

14、轉(zhuǎn)電容濾波器濾波，實(shí)現(xiàn)與參考信號(hào)的互相關(guān)處理，并與勵(lì)磁電流保持嚴(yán)格同步。最后由整流采樣電路對(duì)旋轉(zhuǎn)電容濾波器電容上的電壓信號(hào)進(jìn)行整流采樣，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)。圖 3-2信號(hào)處理電路原理圖3.3AD轉(zhuǎn)換電路ADC0809是一種 8 位逐次逼近式 AD轉(zhuǎn)換器，可以和微機(jī)直接接口，可以與ADC0808相互代換。內(nèi)部結(jié)構(gòu)由八路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 256 電阻階梯、樹狀開關(guān)、逐次逼近式寄存器 SAR、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。26IN-021msb2-120272-2IN-1192-318282-4IN-282-51512-6IN9-3142-701728lsb2-80IN-4

15、C7D3EOCAIN-5254ADD-AIN-624ADD-B235ADD-CIN-722ALE16ref(-)9ENABLE612STARTref(+)10CLOCK圖 3-3 ADC0809 引腳圖AT89C51屬于 MCS-51系列單片機(jī)。有 40 條引腳，共分為電源線、時(shí)鐘、控制線和端口線四類。1P1.0Ucc402P1.1339P1.2(AD0)P0.0438P1.3(AD1)P0.1537P1.4(AD2)P0.2636P1.5(AD3)P0.3735P1.6(AD4)P0.4834p1.7(AD5)P0.5331(AD6)P0.6932RSTC5(AD7)P0.7109318EA

16、P3.0(RXD)11TA12P3.1(TXD)30P3.2(INT0)ALE1329P3.3(INT1)PSEN14P3.4(T0)1528P3.5(T1)(A15)P2.727(A14)P2.61626P3.6(WR)(A13)P2.51725P3.7(RD)(A12)P2.41824XTAL2(A11)P2.31923XTAL1(A10)P2.222(A9)P2.12021GND(A8)P2.0圖 3-4 AT89C51 引腳圖AT89C51 和 ADC接口必須弄清和處理好三個(gè)問題：要給 START線送一個(gè) 100ns 寬的起動(dòng)正脈沖； 獲取 EOC線上的狀態(tài)信息， 因?yàn)樗?AD轉(zhuǎn)換的

17、結(jié)束標(biāo)志；要給“三態(tài)輸出鎖存器”分配一個(gè)端口地址，也就是給 OE線上送一個(gè)地址譯碼器輸出信號(hào)。圖 3-5 ADC0809與單片機(jī)的接口AT89C51和 ADC接口通?？梢圆捎貌樵兒椭袛鄡煞N方式。采用查詢法傳送數(shù)據(jù)時(shí)，AT89C51應(yīng)對(duì) EOC線查詢它的狀態(tài)： 若它為低電平，表示 AD轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行，則 AT89C51應(yīng)當(dāng)繼續(xù)查詢；若查詢到 EOC變?yōu)楦唠娖?，則就給 OE線一個(gè)高電平，以便 2-1 2-6 線上提取 AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。采用中斷方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)， EOC線作為 CPU的中斷請(qǐng)求輸入線。 CPU響應(yīng)中斷后，應(yīng)在中斷服務(wù)程序中使 OE線變?yōu)楦唠娖?，以提?AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。3.4驅(qū)動(dòng)電

18、路圖 3-6 AT89C51與步進(jìn)電機(jī)接口電路步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電磁機(jī)械裝置， 也是一種能把輸出機(jī)械位移增量和輸入數(shù)字脈沖對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器件。具有快速啟停能力，只要電機(jī)的負(fù)荷不超過(guò)它所能提供的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩，就能通過(guò)輸入脈沖來(lái)控制它在一瞬間啟動(dòng)和停止。步進(jìn)電機(jī)是否旋轉(zhuǎn)是由控制繞組中輸入脈沖的有無(wú)來(lái)控制的， 每步轉(zhuǎn)過(guò)的角度和方向是由三相控制繞組中的通電方式?jīng)Q定的。因此，步進(jìn)電機(jī)的控制是要求單片機(jī)軟件產(chǎn)生按一定規(guī)律變化的時(shí)序脈沖， 然后通過(guò)接口和驅(qū)動(dòng)放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制繞組工作。由于 89C51 的 P1 口負(fù)載只能驅(qū)動(dòng)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 LSTTL 輸入門，因此需要通過(guò) 740

19、6 驅(qū)動(dòng)器去驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓復(fù)合功率放大器，使步進(jìn)電機(jī)能夠正?？刂瓶刂崎y門?？刂崎y是自動(dòng)控制系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，起到調(diào)節(jié)流體流量，克服干擾來(lái)保證被控變量達(dá)到給定的工藝指標(biāo)的作用。 控制閥的閥部分由閥的內(nèi)件和閥體組成，閥的內(nèi)件包括閥芯、 閥桿、填料函和上閥蓋等。 常用的控制閥有普通型、散熱片型、長(zhǎng)頸型上閥蓋及密封結(jié)構(gòu)等形式，本控制系統(tǒng)采用由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)的控制閥。3.5 顯示電路LED是發(fā)光二極管的簡(jiǎn)稱。有共陰和共陽(yáng)兩種。在本設(shè)計(jì)中，選用管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜的 8 段共陽(yáng)型 LED用來(lái)顯示控制過(guò)程和運(yùn)算結(jié)果。8155 是 In 公司研制的通用 IO 接口芯片。 AT89C51和 8155 相連不僅

20、可為外設(shè)提供兩個(gè) 8 位 IO 端口（ A 口和 B 口）和一個(gè) 6 位 IO 端口（ C口），而且也可為CPU提供一個(gè) 256 字節(jié)的 RAM存儲(chǔ)器和一個(gè) 14 位定時(shí)器計(jì)數(shù)器。AT89C51對(duì) LED管的顯示可以分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。 靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是各 LED 管能穩(wěn)定地同時(shí)顯示各自字形； 動(dòng)態(tài)顯示是指各 LED輪流一遍一遍顯示各自字符，人們因視覺惰性而看到的是各 LED似乎在同時(shí)顯示不同字形。 當(dāng)顯示器位數(shù)較少時(shí)，采用靜態(tài)顯示的方法是適合的。當(dāng)位數(shù)較多時(shí)，用靜態(tài)顯示所需的 IO 太多，一般采用動(dòng)態(tài)顯示方法。本設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)顯示。13912AD021P1. 0P0013PA0238AD122

21、P11P0114PA1337AD223P12P0215PA2436AD324P13P0316PA3535AD425P14P0417PA4634AD526P15P0518PA5733AD627P16P0619PA6832AD728P17P07PA71321PC0.329INT1P208PB01222CE30INT0P219PB123RD3115P2210PB224WR32T1P237PB31425IO/M33T0P2411PB426AL K3431P25PB52735EA/VPP26PB6283619P27PB7X16PB0.718TMROUT37X2PC0389103PC1TMRN39RE S

22、ETRXDPC211117TXD4PC330RE SET2RDAL E/PPC416295WRPSENPC5AT89 C5 181 55PC0.31aDPY1aDPY1aDPY1aDPY2ba2ba2ba2ba3cfb3cfb3c fb3cfb4444dgdgdgdg5555eeceece eceec6fd6fd6fd6fd7dp7dp7dp7dpgggg8888dpdpdpdpPB0.7圖 3-7 LED 接口電路圖 3-7 示出了 89C51 通過(guò) 8155 對(duì) LED的接口電路。圖中， B 口和所有 LED 的 a、b、 c、d、e、f 、g、SP引線相連，各 LED控制端 G和 815

23、5C口相連，故 B口為字形口和 C口為字位口，因此CPU可以通過(guò) C口控制各 LED是否點(diǎn)亮。3.6 鍵盤電路鍵盤種類很多，作為人機(jī)接口使用的最方便的鍵盤是十進(jìn)制輸入，BCD碼輸出的 BCD碼鍵盤。這種鍵盤為四片BCD碼鍵盤拼接的 4 位十進(jìn)制輸入鍵盤組。每片鍵盤具有09 十個(gè)位置，每個(gè)位置都有相應(yīng)的數(shù)字顯示，代表鍵盤輸入的十進(jìn)制數(shù)。因此，每片鍵盤可代表一位十進(jìn)制數(shù)。 需要幾位十進(jìn)制數(shù)可選擇幾片BCD碼鍵盤拼接。BCD碼鍵盤后面有 5 個(gè)接點(diǎn)，其中 A 為輸入控制線，另外 4 根是 BCD碼輸出信號(hào)線。鍵盤撥到不同位置時(shí)，輸入控制線 A 分別與 4 根 BCD碼輸出線中的某根或某幾根接通。其接

24、通的 BCD碼輸出線狀態(tài)正好與鍵盤知識(shí)的十進(jìn)制數(shù)相一致。圖 3-8 AT89C51 與鍵盤的接口電路圖 3-8 是 AT89C51通過(guò) P1.0 P1.3 與單片 BCD碼鍵盤的接口電路。單片 BCD碼鍵盤可以與任何一個(gè) 4 位 IO 口或擴(kuò)展 IO 口相連，以輸入 BCD碼， A 端接 +5V。為了使輸出端在不與控制端 A 相連時(shí)有確定的電平，常將 8，4，2，1 輸出端通過(guò)電阻拉低。第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)可以分為三部分：一、主程序部分。該部分完成存儲(chǔ)器分區(qū)、數(shù)據(jù)定義和系統(tǒng)的初始化等，以及調(diào)用各個(gè)子程序，完成主要的控制功能；二、流量控制程序。通過(guò) PI

25、D 控制算法，編寫出相應(yīng)的流量控制子程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制，達(dá)到預(yù)期的控制要求；三、各子程序。各個(gè)子程序完成具體的實(shí)現(xiàn)方法，主要包括：設(shè)定值輸入、數(shù)碼管顯示、步進(jìn)電機(jī)控制、 AD轉(zhuǎn)換中斷、 T0 定時(shí)器中斷、 采樣中斷等。 由此我們可以得出系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖， 如下圖所示。最小系統(tǒng)：ORGLJMP、0000HSETUP；匯編程序開頭；跳過(guò)中斷入口地址區(qū)；中斷入口地址區(qū)ORG0030HSETUP:、；初始化區(qū)MAIN:END、LJMP、MAIN；主程序；主程序一般是反復(fù)循環(huán)執(zhí)行程序；子程序和中斷服務(wù)程序區(qū)；匯編程序結(jié)束4.2 主程序設(shè)計(jì)主程序部分，主要完成存儲(chǔ)器分配、系統(tǒng)初始化和系統(tǒng)整體控制等，

26、并通過(guò)調(diào)用各子程序段，實(shí)現(xiàn)軟件的總體設(shè)計(jì)功能。開始初始化設(shè)定值輸入等待 T0 中斷采樣流量數(shù)字濾波查表將相應(yīng)流量值送20H小于實(shí)測(cè)流量與給定流量比較開大閥門顯示當(dāng)前流量與累計(jì)流量等待外部中斷大于開小閥門圖 4-1主程序流程圖系統(tǒng)初始化程序的功能是對(duì) 8155 和 89C51進(jìn)行初始化，使 DA輸出為 0，步進(jìn)電機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，將 RAM中的標(biāo)志位和工作單元置為初始狀態(tài)，提示符CPUREADY寫入緩沖器。更新顯示器子程序的功能是將顯示緩沖器的內(nèi)容， 分別轉(zhuǎn)化為段數(shù)據(jù)，輸出到 8155。顯示器 0 12 的顯示數(shù)據(jù)緩沖器分別為 73H7FH單元。當(dāng)系統(tǒng)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)， 顯示器 04 顯示參數(shù)，顯示

27、器 5 7 顯示參數(shù)地址，所以 73H 77H作為數(shù)據(jù)緩沖器， 78H7AH作為地址緩沖器，在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，73H 77H 作為瞬時(shí)流量緩沖器， 78H7FH作為累計(jì)流量緩沖器。4.3流量控制子程序在流量測(cè)試的基礎(chǔ)上， 把流量設(shè)定值和實(shí)際測(cè)試得到的瞬時(shí)流量送單片機(jī)進(jìn)行比較計(jì)算出誤差，采用數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)算法，計(jì)算輸出到 AD0809中。程序的入口參數(shù)：參數(shù)均為 3 字節(jié)的浮點(diǎn)數(shù)，分別將它們存放在 RAM單元中。低字節(jié)存放浮點(diǎn)數(shù)的階數(shù)和符號(hào)，其中符號(hào)存放在最高位，階數(shù)以補(bǔ)碼的形式存放在另 7 位中。尾數(shù)以原碼的形式存放在另 2 個(gè)字節(jié)中。本程序占用資源： A，B，R0R7， CY，F(xiàn)0。流量控制

28、子程序見附錄1 主程序。4.4 中斷服務(wù)子程序設(shè)定值輸入程序本程序?qū)?4 位 BCD碼按千、百、十、個(gè)依次存放在89C51 片內(nèi)RAM的 30H33H 單元中，每個(gè)地址單元的高4 位為0，低4 位為BCD碼。RDS：MOVR0 ，#30H；初始化，存放單元首址MOVR2， #7FH ；P1 口高 4 位置控制字及低 4 位置輸入方式MOVR3， #04H；讀入 4 個(gè) BCD 碼MOVA，R2LOOP ： MOVP1， A；P1 口送控制字及低 4 位置輸入方式MOVA， P1；讀如 BCD 碼ANLA，#0FH ；屏蔽高 4 位MOV ，A；送入存儲(chǔ)單元INCR0；指向下個(gè)存儲(chǔ)單元MOVA，

29、 R2；準(zhǔn)備下一片鍵盤的控制端置0RRA；MOVR2，A；DJNZR3，LOOP ；未讀完返回RET ；讀完結(jié)束AD中斷子程序AD 中斷子程序流程圖如下所示：開始保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，選寄存器區(qū)1讀 8155A口的AD 數(shù)據(jù)Y為千位否？千位送緩沖區(qū)NY為百位否？百位送緩沖區(qū)NY為十位否？十位送緩沖區(qū)N個(gè)位送緩沖區(qū)啟動(dòng) AD 對(duì)信號(hào)采集N信號(hào)采樣完？恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)Y返回置 AD 采樣結(jié)束標(biāo)志圖 4-2 AD 中斷子程序程序見附錄 1 主程序。定時(shí)器中斷子程序開始保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)N允許采樣？Y采樣周期計(jì)數(shù)器減1N采樣時(shí)刻到？Y恢復(fù)采樣計(jì)數(shù)器初值置標(biāo)志位啟動(dòng)對(duì)零系統(tǒng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回圖 4-3定時(shí)器 T0 中斷程序見附錄 1 主程

30、序。數(shù)碼管顯示子程序開始寫顯示RAM命令送8155顯示緩沖器指針置初值長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器初值取顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為段數(shù)據(jù)送 8155緩沖器指針減1N長(zhǎng)度減1為 0？Y返回圖 4-4數(shù)碼管顯示子程序在單片機(jī)內(nèi)部 RAM的 20H和 21H單元中有四位十六進(jìn)制數(shù)(20H 中為高兩位 )，將其自左到右顯示出來(lái)的程序。相應(yīng)程序見附錄 1 主程序：步進(jìn)電機(jī)控制程序步進(jìn)電機(jī)控制程序是利用程序延時(shí)來(lái)控制電機(jī)的通電時(shí)間（即形成控制脈沖）以達(dá)到正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、啟動(dòng)和停止的。這種控制的缺點(diǎn)是 CPU因執(zhí)行延時(shí)程序而降低了效率。為了提高 CPU的使用效率，也可采用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)計(jì)數(shù)器編制上述程序。具體程序見附錄1 主程序。第五章總結(jié)與

31、展望5.1 總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是我三年大學(xué)中規(guī)模最大、難度最大，要求也最嚴(yán)格的設(shè)計(jì)。我在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的幾個(gè)月時(shí)間里，有百思不得其解的疑難困惑，也有茅塞頓開的恍然大悟；有一籌莫展的原地打轉(zhuǎn)， 也有一日千里的順風(fēng)疾馳； 有失敗的痛苦遺憾，也有成功的興奮喜悅，從中我學(xué)到了很多知識(shí)，收獲了很多體會(huì)，這里面的酸甜苦辣都是我人生難得的財(cái)富。5.2 展望通過(guò)這次系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)， 我覺得不論從理論知識(shí)還是從實(shí)際操縱中都學(xué)到了不少知識(shí)，歸納起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面：1、經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我接觸了更多平時(shí)沒有接觸過(guò)的元器件以及獲得相關(guān)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)我也發(fā)現(xiàn)自己在這方面很多不足之處。體會(huì)到理論知識(shí)對(duì)實(shí)踐有很大的指導(dǎo)作用，

32、它讓我知道，只有在正確的理論指引下，才能設(shè)計(jì)出合乎實(shí)際需要的硬件電路。2、學(xué)會(huì)了高效率的查閱資料、運(yùn)用工具書、利用網(wǎng)絡(luò)查找資料。我發(fā)現(xiàn)，在我們所使用的書籍上有一些知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中其實(shí)并不是十分理想， 各種參數(shù)都需要自己去調(diào)整。偶爾還會(huì)碰到資料錯(cuò)誤的現(xiàn)象，這就要求我們應(yīng)更加注重實(shí)踐環(huán)節(jié)。3、在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)當(dāng)注意重點(diǎn)與細(xì)節(jié)的關(guān)系。很多時(shí)候正是一些細(xì)節(jié)的處理，決定了整體功能的實(shí)現(xiàn)效果。4、需要對(duì)自己有信心，做事有恒心有耐心。失敗不可怕，只要不趴下，昂首向前走，希望總會(huì)有成功的一天。5、同組同學(xué)相互包容，彼此合作，取長(zhǎng)補(bǔ)短，才能鑄就最后的成功。6、可以這樣說(shuō)畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一次運(yùn)用和檢

33、閱，同時(shí)對(duì)自學(xué)能力提出很高的要求，所以平時(shí)的學(xué)習(xí)離開思考，就是嚴(yán)重的錯(cuò)誤，我們學(xué)習(xí)不應(yīng)該有偏科現(xiàn)象，各方面的知識(shí)都應(yīng)該要接觸， 這樣做才能為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。致謝在論文完成之際， 我首先向關(guān)心幫助和指導(dǎo)我的指導(dǎo)老師朱彩霞表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！在論文工作中，遇到了關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的選題審題以及論文的編寫問題，一直得到朱彩霞老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，使我找到了論文編寫的前進(jìn)方向，為我的論文的編寫鋪下了堅(jiān)實(shí)的道路。朱彩霞老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的工作作風(fēng)和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘。再一次向他表示衷心的感謝，感謝他為學(xué)生營(yíng)造的濃郁學(xué)術(shù)氛圍，以及學(xué)習(xí)、生活

34、上的無(wú)私幫助 ! 值此論文完成之際，謹(jǐn)向朱彩霞老師致以最崇高的謝意 !在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧兩年多來(lái)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對(duì)現(xiàn)在的收獲，我感到無(wú)限欣慰。為此，我向熱心幫助過(guò)我的所有老師和同學(xué)表示由衷的感謝!特別感謝我的師兄季廣全對(duì)我的學(xué)習(xí)和生活所提供的大力支持和關(guān)心 ! 還要感謝一直關(guān)心幫助我成長(zhǎng)的室友王玉香、陳子璇等！感謝你們一路風(fēng)雨相伴，是你們給了我們隱形的翅膀，即使沒有風(fēng)，我們也能飛翔！”在我即將完成學(xué)業(yè)之際，我深深地感謝我的家人給予我的全力支持！最后，衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位專家、教授!參考文獻(xiàn)1. 柳玉松 , 周仲虎 . 化工裝置常用流量計(jì)原理及選型使用探討貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版 ),2008.52. 徐江海 . 單片機(jī)實(shí)用教程 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 674. 盧國(guó)峰 , 王保良 , 楊麗明 , 羅元國(guó) , 黃志堯 , 李海青 . 電容式電磁流量計(jì)信號(hào)處理新方法研究 . 傳感技術(shù)學(xué)報(bào) , 2008 年9 月. 第21 卷第9 期5. 錢欣 , 尹樹春 , 曹登場(chǎng) . 智能插入式電磁流量計(jì)的研制 . 承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2008 年9月. 第10卷第 3期6. 王尚宏 , 隋韶陽(yáng) , 郭永濤 . 低電壓微功耗電磁流量計(jì)測(cè)量原理分析 . 上海計(jì)量測(cè)試