基于ARM單片機(jī)的無(wú)線渦輪流量計(jì)的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-28 06:33
傳統(tǒng)渦輪流量計(jì)需要鋪設(shè)電源線和信號(hào)傳輸電纜,使用起來(lái)極不方便。而現(xiàn)有的無(wú)線通信方式繁多,特點(diǎn)不一,為了實(shí)現(xiàn)計(jì)量點(diǎn)分散情況下流量計(jì)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)報(bào)警、監(jiān)測(cè)流量等功能,對(duì)主要無(wú)線通信方式進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。給出了以ARM單片機(jī)為核心處理器,集成無(wú)線通信模塊的流量計(jì)設(shè)計(jì)方案,并對(duì)渦輪流量計(jì)的軟硬件進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)流量測(cè)量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、流量顯示、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。
【文章來(lái)源】:儀表技術(shù). 2020,(01)
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
整個(gè)硬件電路需要提供5 V、3.3 V、3.8 V電壓,分別供給繼電器驅(qū)動(dòng)電路、ARM單片機(jī)和液晶顯示屏、4G通信模塊。4G模塊的功耗較大,電流峰值最大為2 A,而其他電路所需供電電流只有幾十毫安,所以設(shè)計(jì)供電電流為2.5 A。硬件電路采用9~30 V外部供電和鋰電池供電兩種供電方式,電壓轉(zhuǎn)換圖如圖2所示,先將電壓轉(zhuǎn)換成5 V,然后利用不同的LDO芯片,將電壓分別轉(zhuǎn)換成3.3 V和3.8 V。2.4 脈沖信號(hào)處理電路
渦輪傳感器輸出的脈沖信號(hào)不能被立即使用,需要經(jīng)過(guò)濾波、放大、限幅、整型等處理。脈沖信號(hào)處理電路如圖3所示,其中接頭CH1連接渦輪傳感器的信號(hào)線與地線,Sensor-Pluse端連接ARM單片機(jī)的定時(shí)器。脈沖信號(hào)首先要濾波處理,這里直接使用0.01 μF的電容濾波;然后采用軌對(duì)軌運(yùn)放將信號(hào)最大放大到500倍,使脈沖信號(hào)高電平被限制在運(yùn)放的輸出電壓;最后經(jīng)過(guò)比較器整形后得到高電平為3.3 V、低電平為0 V的矩形脈沖信號(hào)。開(kāi)啟定時(shí)器輸入捕獲模式,ARM單片機(jī)就能捕獲每一個(gè)脈沖,再利用周期法測(cè)量脈沖的頻率。2.5 無(wú)線通信設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶GPRS通信的流量計(jì)診斷器的研制[J]. 李丕想,黃書成,陳永生,侯畔畔,陳燕虹. 儀器儀表用戶. 2018(07)
[2]淺談渦輪流量計(jì)特性的影響因素[J]. 劉龍龍,郭德貴. 機(jī)械制造. 2017(05)
[3]渦輪流量計(jì)輸出信號(hào)的研究與應(yīng)用[J]. 李剛,白瑞峰,房朝暉,李宇辰. 高校實(shí)驗(yàn)室工作研究. 2016(02)
[4]電子溫壓補(bǔ)償式渦輪流量計(jì)設(shè)計(jì)[J]. 卞秀輝,蘆磊. 儀表技術(shù). 2016(05)
本文編號(hào):3105063
【文章來(lái)源】:儀表技術(shù). 2020,(01)
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
整個(gè)硬件電路需要提供5 V、3.3 V、3.8 V電壓,分別供給繼電器驅(qū)動(dòng)電路、ARM單片機(jī)和液晶顯示屏、4G通信模塊。4G模塊的功耗較大,電流峰值最大為2 A,而其他電路所需供電電流只有幾十毫安,所以設(shè)計(jì)供電電流為2.5 A。硬件電路采用9~30 V外部供電和鋰電池供電兩種供電方式,電壓轉(zhuǎn)換圖如圖2所示,先將電壓轉(zhuǎn)換成5 V,然后利用不同的LDO芯片,將電壓分別轉(zhuǎn)換成3.3 V和3.8 V。2.4 脈沖信號(hào)處理電路
渦輪傳感器輸出的脈沖信號(hào)不能被立即使用,需要經(jīng)過(guò)濾波、放大、限幅、整型等處理。脈沖信號(hào)處理電路如圖3所示,其中接頭CH1連接渦輪傳感器的信號(hào)線與地線,Sensor-Pluse端連接ARM單片機(jī)的定時(shí)器。脈沖信號(hào)首先要濾波處理,這里直接使用0.01 μF的電容濾波;然后采用軌對(duì)軌運(yùn)放將信號(hào)最大放大到500倍,使脈沖信號(hào)高電平被限制在運(yùn)放的輸出電壓;最后經(jīng)過(guò)比較器整形后得到高電平為3.3 V、低電平為0 V的矩形脈沖信號(hào)。開(kāi)啟定時(shí)器輸入捕獲模式,ARM單片機(jī)就能捕獲每一個(gè)脈沖,再利用周期法測(cè)量脈沖的頻率。2.5 無(wú)線通信設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶GPRS通信的流量計(jì)診斷器的研制[J]. 李丕想,黃書成,陳永生,侯畔畔,陳燕虹. 儀器儀表用戶. 2018(07)
[2]淺談渦輪流量計(jì)特性的影響因素[J]. 劉龍龍,郭德貴. 機(jī)械制造. 2017(05)
[3]渦輪流量計(jì)輸出信號(hào)的研究與應(yīng)用[J]. 李剛,白瑞峰,房朝暉,李宇辰. 高校實(shí)驗(yàn)室工作研究. 2016(02)
[4]電子溫壓補(bǔ)償式渦輪流量計(jì)設(shè)計(jì)[J]. 卞秀輝,蘆磊. 儀表技術(shù). 2016(05)
本文編號(hào):3105063
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