本文關鍵詞：基于GPRS和MSP430的無壓渠道數字流量計系統(tǒng)硬件電路設計

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【摘要】：本課題隸屬于山西省科技攻關項目“城市生活污水高效處理研究——渠道數字流量計的研究與開發(fā)”。流量檢測是工業(yè)、農業(yè)、化工、電力等等行業(yè)都非常重要的一個測量指標。有壓管道流量檢測目前檢測方法眾多，檢測技術成熟，檢測可靠性也較高。而對于無壓明渠流量檢測來說，由于無壓狀態(tài)的水流變化復雜，水質結構影響大，實現準確穩(wěn)定的流量測量至今仍是難題之一。 無壓狀態(tài)下的流量檢測需要分析清楚并掌握流體運動的規(guī)律，因為不同位置流體受到的力學影響不同，，間接測量的流量值也會不準確。目前無壓水狀態(tài)的流量檢測研究重心側重三個方向：1、新型流量計的研究。2、流量檢測方法的改進。例如：水位-流速法。3、新型流量水槽（堰）的研究。例如：薄壁堰。 論文側重傳統(tǒng)流量槽（巴歇爾槽）和新型數字流量計的結合，將水流運動狀態(tài)規(guī)范，使流量與液位達到穩(wěn)定的比例關系，為流量測量的準確可靠提供保障。實驗室自行研制的渠道數字流量計可以實現2mm精度的液位測量。內部核心處理器為MSP430單片機，控制整個系統(tǒng)正常巡檢數據和報送數據；協(xié)調各個電路的供電及低功耗調整；整理歷史數據、存儲分析數據。GPRS通信和太陽能供電系統(tǒng)的設計，為數字流量計的能源自給、數據無拖延和實時查詢提供了可靠技術方案。 本文的主要工作： （1）學習、分析和掌握無壓渠道流量檢測方法，選擇巴歇爾水槽結合流量計進行流量測量； （2）設計渠道數字流量計內部處理電路，實現MSP430對內部時鐘電路、采樣頻率設定、采樣存儲電路、休眠復位電路、傳輸通訊電路、電源供電電路等的協(xié)調控制。 （3）GPRS通信和太陽能供電系統(tǒng)的設計。 經過實驗測試，該系統(tǒng)運行較為穩(wěn)定，與超聲波流量計比對測量誤差較小，該流量計廣泛適用于污水計量、農業(yè)灌溉和輸水工程等需要測量無壓渠道流量的檢測。
【關鍵詞】：無壓渠道流量計 巴歇爾槽 數字流量計 MSP430 GPRS 太陽能供電
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH814;TM615
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景11
• 1.2 國內外研究現狀11-13
• 1.3 本課題的主要研究內容13-14
• 1.4 本文的章節(jié)安排14-17
• 第二章 流量檢測原理17-31
• 2.1 流量的概念17-18
• 2.2 常用流量計分類18-19
• 2.3 無壓渠道流量檢測方法19-24
• 2.4 文丘里槽流量測量原理24-27
• 2.5 巴歇爾槽流量測量原理27-28
• 2.5.1 巴歇爾槽外形結構27-28
• 2.5.2 巴歇爾槽流量公式28
• 2.6 系統(tǒng)選用的測量方法28-29
• 2.7 本章小結29-31
• 第三章 系統(tǒng)的總體設計及實現方案31-43
• 3.1 系統(tǒng)的功能31
• 3.2 系統(tǒng)的總體設計31-32
• 3.3 傳感器的選擇32-34
• 3.4 處理器的選擇34-37
• 3.5 復位電路設計37
• 3.6 時鐘電路設計37-38
• 3.7 存儲電路設計38-40
• 3.8 電源電路設計40-41
• 3.9 系統(tǒng)的抗干擾設計41-42
• 3.9.1 系統(tǒng)干擾成因41-42
• 3.9.2 抗干擾設計42
• 3.10 本章小結42-43
• 第四章 無線通信系統(tǒng)的設計43-57
• 4.1 無線通信技術43-45
• 4.1.1 無線通信的定義與原理43
• 4.1.2 無線通信的分類43-44
• 4.1.3 無線通信的優(yōu)缺點44-45
• 4.2 GPRS 技術45-48
• 4.2.1 GPRS 通信原理45-46
• 4.2.2 GPRS 的特點46-47
• 4.2.3 GPRS 組網方案47-48
• 4.3 GPRS 模塊設計48-55
• 4.3.1 GPRS 模塊的選擇48-50
• 4.3.2 MC39i 芯片50-52
• 4.3.3 MC39i 電源電路設計52-53
• 4.3.4 數據通信電路設計53-54
• 4.3.5 SIM 卡電路設計54-55
• 4.4 本章小結55-57
• 第五章 太陽能供電系統(tǒng)設計57-69
• 5.1 太陽能自供電技術57-61
• 5.1.1 自供電技術57-58
• 5.1.2 太陽能的特點58-59
• 5.1.3 太陽能光伏技術59-60
• 5.1.4 太陽能電池模型60-61
• 5.2 系統(tǒng)能耗分析和相關器件的確定61-63
• 5.2.1 系統(tǒng)相關需求量的計算公式61-62
• 5.2.2 系統(tǒng)能耗計算62
• 5.2.3 蓄電池的選擇62-63
• 5.2.4 太陽能電池選擇63
• 5.3 蓄電池充電與電量檢測電路的設計63-67
• 5.3.1 充電電路設計63-66
• 5.3.2 蓄電池電壓檢測電路66-67
• 5.4 本章小結67-69
• 第六章 系統(tǒng)部分軟件設計及實驗分析69-79
• 6.1 系統(tǒng)部分軟件設計69-73
• 6.1.1 系統(tǒng)流程圖69-72
• 6.1.2 系統(tǒng)軟件低功耗設計72-73
• 6.2 實驗分析73-77
• 6.2.1 實驗裝置及方法73-75
• 6.2.2 實驗數據分析75-77
• 6.3 本章小結77-79
• 第七章 總結與展望79-81
• 7.1 論文總結79-80
• 7.2 后續(xù)研究展望80-81
• 參考文獻81-85
• 致謝85-87
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文87

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 程黎軍;;淺議無線通信技術的發(fā)展[J];才智;2011年34期

2 宋彥;郭兵;沈艷;;嵌入式系統(tǒng)低功耗的軟件實現方案[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應用;2011年09期

3 張洋;邢峰;陸承杰;;無線通信技術的發(fā)展與展望[J];硅谷;2010年23期

4 任駒;郭文閣;鄭建邦;;基于P-N結的太陽能電池伏安特性的分析與模擬[J];光子學報;2006年02期

5 馬s

本文編號：1104907