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用AT89C51设计智能流量显示仪

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:采用单片机来开发计量二次仪表,具有计量精度高、功耗低、稳定可靠、成本低等特点。文中介绍一个智能流量显示仪表系统的设计思路。

    关键词:补偿系统 累计流量 瞬时流量

引言

随着计算机的发展,工业自动化水平的提高,在油田系统中逐渐使用智能仪表计量油井的出油量。计算仪表精确度的高低,直接影响着企业的经济效益。在我国现有经济水平下,使用单片机开的智能流量显示仪,作为二次开发仪表是非常适用的。该仪表计量精确且性价比极高,不仅适用于油量计算,还广泛适用于许多气体、液体等计量场合。

1 系统概述

流量测量仪表通常由流量测量(又称一次仪表)和流量显示(又称二次仪表)两大部分组成。流量显示部分由机械表头发展到现在的电子表头。电子表头的种类也很多,其中用单片机开发出来的、具有多功能、软件调节非线性误差的智能流量显示仪,是和各种脉冲输出的一次流量测量仪表相配套的二次仪表、它具有如下特点:

①采用了微处理技术,可靠性高;

②采用了微功耗器件,耗电低,适合于电池供电。

③可同时显示累计流量和瞬时流量。

④采用了智能多段流量软件补偿技术,测量精度高;

⑤可以存储流量;
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    以下是它的技术性能。

①输入信号:mV~V级脉冲信号0~1000Hz

②输出信号:

a.累计流量显示。采用八位浮点形式,开始显示小数点后五位:0.00000m3;最后显示小数点后三位:0000.000m3。

b.瞬时流量显示。采用四位浮点形式,开始显示小数点后两位:00.00m3;最后显示小数点一位:000.0m3。

③抗干扰:10~17kW电机转动,显示不变化。

④准确度:±0.5%。

⑤流量修正范围:在全流程范围内8段进行补偿修正。

⑥设累计流量值补偿系数位:最多8位整数。

⑦电源:4~5V直流。

⑧总耗电:<1.0mW.

⑨带LB欠压指示。

⑩环境温度:-20~70℃。

⑾相对温度:〈85%。

⑿隔离型外壳设计。
用AT89C51设计智能流量显示仪
2 硬件组成

①硬件中的核心是Atmel公司生产的AT89C51/LV51单片机。它是一种低功耗/低电压/高性能的8位单片机,片内带有一个数KB的Flash可编程/可擦除/只读存储器;它采用了CMOS工艺和Atmel公司的高密度非易失性存储器技术,而且其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容。

②存储流量用的存储器是Atmel生产的AT24C16系列。它是一种带闪2KB的可电擦除、可编程的只读存储器;通过单片机的RXD和TXD口与它的SCL和SDA分别相连,进行读写操作。

③测量时,有一个1s的硬件复位电路接到RESET端,使单片机定时复位。单片

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