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气体流量测量系统毕业设计

摘要

本文对气体流量测量系统进行了全面的综合阐述，对87C752型号的单片机的引脚功能，内部命令及工作原理进行了分析。同时介绍了温度，压力和速度传感器采集数据的过程，工作原理。本设计是通过压力，温度，流量传感器采集模拟量，通过A/D转换传送到单片机中，并在单片机中进行编程，然后通过电流驱动器在LED显示器上显示出温度，压力和流量的数值，当按下不同键时显示不同的参数数值。从而形成一套自动测量气体流量的系统。并且该系统在对温度，速度和压力因素进行分析的同时，在单片机程序中设定一比较值使与设定值相比较，当气体流量的任一个因素超过设定值时，继电保护装置启动，断开连接，保护装置。最后对所设计的系统进行调试。
实验结果表明，该系统运行可靠，数据显示清晰，抗干扰能力强，性价比高，可以满足流量实际应用的要求。
关键词:  气体流量:  单片机:  传感器

Abstract

In this paper, the systems of the gas flow measurement is described comprehensive and Integrated .87C752 models of the MCU pin function, internal order and the principle of analysis.Meanwhile on the temperature, pressure and velocity sensor data acquisition process, working principle. The design is by pressure, temperature, flow sensor analog acquisition through A / D conversion sent to the microprocessor, and the microcontroller to program, then pass the current drive in LED display shows temperature, pressure and flow figure, when you press the button at the different show different parameters. Thus forming a set of automatic measurement of gas flow systems. And the system of temperature, pressure and velocity analysis of the factors at the same time, SCM procedures set to make a comparison with the value set value compared When the gas flow as a factor exceeds a set value, the relay activated devices, disconnected, protection devices. Finally, the design of the system debugging.
The experimental results show that the system is reliable, the data shows clearly and strong anti-interference capability, high performance-price ratio, flow to meet the requirements of practical application.
Keywords : gas flow ; SCM(Single Chip Microcmputer): sensor

目录

引言••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
1.测量系统简介••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••2
1.1概述•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••2
1.2测量系统工作原理••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••2
2.系统的硬件设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
2.1概述•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
2.2 87C752单片机简介••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
2.2.1单片机内部结构与引脚•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
2.2.2单片机的中断命令•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
2.2.3单片机的各个I/O口线的安排•••••••••••••••••••••••••••••••••••••11
2.3A/D转换•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••12
2.3.1A/D转换概述•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••12
2.3.2ADC0809的特性及引脚功能••••••••••••••••••••••••••••••••••••••12
2.4流量传感器••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••14
2.5光电耦合器••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••15
2.5.1光电耦合器的工作原理••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••15
2.5.2单片机与光电耦合器的借口••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
2.6温度传感器••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••18
2.6.1温度传感器的简介••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
2.6.2热电阻结构及测量电路••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
2.6.3R/V转换电路•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.6.4铂热电阻的非线性补偿••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••22
2.7压力传感器••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2.7.1压力传感器的工作原理••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2.7.2压力传感器的温度补偿电路••••••••••••••••••••••••••••••••••••••27
2.8.LED显示器••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••28
3.气流量测量仪表的软件设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
3.1程序及流程图••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
3.1.1程序的组成••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
3.1.2程序清单••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••37
4.抗干扰措施•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••49
4.1硬件措施••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••49
4.1.1采用隔离变压器••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••49
4.1.2信号传输通道的抗干扰技术••••••••••••••••••••••••••••••••••••••49
4.1.3接地问题及其处理方法••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••49
4.1.4过压保护电路••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••50
4.1.5配置去耦电容••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••50
4.1.6良好接地••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••50
4.2软件措施••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••50
4.2.1人工复位••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••51
4.2.2掉电保护••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••51
5.经济分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••52
结论•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••56
致谢•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••57
参考文献•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••58
附录A:英文文献••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••59
附录B:英文文献译文•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••67
附图 系统硬件连接图