单片机流体计量控制仪的设计

目    录

摘要·Ⅰ

AbstractⅡ

第1章  绪论1

    1.1 课题的来源与意义1

1.2 单片机及其发展概述·1

1.2.1 微处理器.微机和单片机的概念1

1.2.2 单片机的一般结构及特点·2

1.2.3 单片机的发展过程·2

1.3单片机的应用领域3

1.3.1 单片机在智能仪器中的应用·3

1.3.2 单片机在过程控制中的应用·3

1.3.3 单片机与e-Home·4

1.3.4 单片机与Internet4

1.4流量测量技术的发展现状·5

第2章 总体方案设计8

2.1 流体测量原理8

2.2 方案选取8

2.3测量系统构成·10

2.3.1 系统组成·10

2.3.2 系统参数和功能分析·12

2.3.3 系统工作原理·13

2.4硬件资源分配·13

2.4.1  存储器的地址空间分配13

2.4.2  8031 I/O口的分配·14

第3章 硬件设计15

3.1流量传感器的选择·15

3.2 8031单片机的简介17

3.2.1 电源及时钟引脚18

3.2.2 控制引脚·18

3.2.3  I/O口引脚·19

3.3 单片机系统的扩展19

3.3.1 程序存储器的扩展·19

3.3.2数据存储器的扩展22

3.3.3  I/O的扩展·24

3.4接口电路设计·24

3.4.1键盘显示电路24

3.4.2 料泵电机的输出接口电路·27

3.4.3 掉电检测与数据保护电路的设计·28

3.4.4 复位电路的设计·29

3.4.5 报警器的接口电路设计·31

3.4.6 电源的设计·32

第4章  软件设计·34

4.1 软件开发环境选择34

4.2 软件结构模块及功能35

4.3主控与初始化程序设计·36

4.4 键盘显示子程序37

4.5 参数设置键处理子程序39

4.5.1 容积/重量键处理程序39

4.5.2 仪表常数键处理程序·40

4.5.3 比重键处理程序·41

4.6 其它功能键处理程序设计·42

4.6.1启动键处理子程序42

4.6.2掉电启动键处理子程序43

4.6.3定量/普通键处理程序·44

4.6.4 总数键处理程序·44

4.6.5 计量处理程序45

4.6.6 中断及其处理程序·47

4.7 运算程序. 48

4.7.1 多字节无符号数加法子程序·48

4.7.2 多字节无符号数减法子程序·49

4.7.3 多字节无符号数乘法子程序·50

4.7.4多字节无符号数除法子程序 51

4.7.5 单字节BCD码转换成压缩的BCD码子程序·52

4.7.6 压缩的BCD码转换成单字节的BCD码子程序53

4.7.7  16进制转换为BCD码子程序（多字节）·54

结束语. .56

参考文献. 57

致谢. .58

附录A  硬件电路图.59

附录B 显示.指示.报警.电源电路原理图60

附录C 程序清单61

单片机流体计量控制仪的设计

摘要：在当今社会，流量测量变得越来越重要。面对全球自然资源供应日益紧张的局面，为了节约使用，对重要的资源如水、天然气、石油及其相关产品的测量变得更加重要，对测量仪表的精度要求也越来越高。流量测量系统就是适应了这种需求，针对食品、化工等行业中进行流体计量原料消耗计量等流量测量领域而进行研究设计的。本设计的流量计量测量系统具有功耗低、精度高、重量轻、工作可靠、价格便宜等优点。

本设计根据流量测量的环境要求，对各种流量计进行了对比研究，最后选用了涡轮流量计作为本液体流量仪流量测量系统的一部分。文中对涡轮流量计的工作特性、使用特点等进行了一定的研究。涡轮流量计受流体物性(粘度、温度、密度等)的影响会使其测量精度变低，本文就涡轮流量计受物性影响的状况进行了理论分析，并给出了一些补偿公式。本文所研制的智能流量计量仪，能切换显示累计体积流量、累计质量流量以及能通过手操设置仪表系数、密度等参数，软件编程中考虑到了低功耗、可靠性的要求，采用了结构化的模块设计方法。

关键词:流量计；涡轮传感器；单片机；脉冲