无磁水表毕业设计Word下载.docx
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对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
学生签名:
XXXXXXXX日期:
2015年5月
分类号:
TP2密级:
公开
UDC:
621学校代码:
xxxx
本科毕业设计(论文)
作者XX学号XXXXXXxxx
申请学位工学学士指导教师XX副教授
学科专业XXXXXX培养单位XXXXXXXX
答辩委员会主席XX评阅人XX
2015年5月
致谢
时光流逝,大学四年已在指间流逝殆尽,作为最后一个学期的课程,从年底着手准备,这次的毕业设计是以我所在实习公司的一个项目为题展开的。
在此我要感谢XX老师细致、耐心的讲解和教导,感谢我的同事对我的帮助,还有同学的鼓励,正是有了你们的帮助,才能使我顺利地完成毕业设计,在此,我再次向你们表示由衷的感谢。
本论文是在我的导师XX老师的悉心指导下完成的,感谢XX老师能在百忙之中给予我悉心的指导。
当我在毕业设计遇到困难时,吴老师总是主动帮助我,帮我解决一些问题,尤其是在写论文的时候,告诉了我许多该注意的地方。
最后,我还要感谢我的父母对我生活上的无私关爱,感谢我的同学以及其他分院的朋友对我的学习和生活的帮助与支持,我将一如既往,继续努力,保持高昂的斗志,在未来的天空里展翅翱翔。
XXX
2015年5月
XXXXXXXX本科毕业设计(论文)
摘要:
设计了以MSP430为核心的低功耗无磁水表系统。
以MSP430FW427为主控器,通过内部集成的SCANIF模块对水流量进行计数,使用带捕获比较功能的定时器软件模拟串口收发数据。
详细分析了无磁水表使用LC振荡电路来测量流量的原理,分析了SCANIF模块中PSM状态机的工作原理及状态表的编写,分析了SCANIF模块参考电压自校准的工作流程,重点介绍了使用MSP430FW427单片机相关部分的软硬件设计及系统的低功耗设计,硬件部分包括主控芯片的选型,LC振荡电路的设计,液晶显示硬件的设计,电机驱动电路的设计,电流比较电路的设计,E2PROM电路的设计。
软件部分包括主程序的设计,初始化程序的设计,SCANIF模块,软件模拟串口,上位机通讯,液晶显示,电机控制,E2PROM存储。
对实验成果及本次设计的不足进行了分析。
关键词:
无磁水表;
MSP430;
低功耗;
中图分类号:
TP273
Abstract:
DesignedwithlowpowerMSP430coreofnon-magneticwatermetersystem.InMSP430FW427maincontroller,throughtheinternalintegrationofSCANIFmoduleforwaterflowwerecountedusingatimerwithcapture-comparefunctionanalogserialdatatransceiver.Adetailedanalysisoftheprinciplesofnon-magneticsensorstomeasureflowLCoscillatorcircuit,adetailedanalysisofthepreparationprincipleSCANIFmodulePSMstatemachineandthestatetable,analyzedtheSCANIFmodulereferencevoltageself-calibrationprocess,focusingontheuseofMSP430FW427low-powersingle-chipdesign,hardwareandsystemsoftwareandhardwaredesign,includingtherelevantpartofthemasterchipselection,LCoscillatorcircuitdesign,LCDdesignhardwaredesign,designmotordrivecircuit,acurrentcomparisoncircuits,E2PROMcircuitdesign.Softwareincludesthemainprogramdesign,designinitializationprocedure,SCANIFmodule,softwaresimulationserialPCcommunication,LCD,motorcontrol,E2PROMmemory.Theexperimentalresultsanddesigndeficiencieswereanalyzed.
Keywords:
Non-magneticWaterMeter;
msp430;
LowPowerConsumption
Classification:
目次
目次 3
1 前言 5
1.1 选题背景与意义 5
1.2 研究的主要内容 6
1.3 本章小结 7
2 传感器原理及无磁水表总体设计 8
2.1 LC传感器工作原理 8
2.2 流量检测传感器的选型 10
2.3 SCANIF模块工作过程 11
2.4 PSM状态机设置 12
2.4.1 PSM状态表原理 13
2.4.2 PSM状态表编写 14
2.5 参考电压自校准流程 15
2.6 总体设计思路 16
2.7 结构框图 17
2.8 本章小结 17
3 硬件设计 18
3.1 主控芯片的选型 18
3.2 LC振荡电路设计 19
3.3 液晶显示硬件连接 19
3.4 电机驱动电路 19
3.5 电流比较电路设计 20
3.6 E2PROM电路设计 21
3.7 低功耗设计 22
3.8 本章小结 24
4 软件设计 25
4.1 主程序设计 25
4.2 初始化程序设计 25
4.3 SCANIF模块 26
4.4 串口 28
4.4.1 串口的通讯原理 28
4.4.2 软件模拟串口工作原理 29
4.5 上位机通讯 31
4.6 液晶显示 32
4.7 电机控制 33
4.8 E2PROM存储 34
4.9 本章小结 34
5 实验分析结果 35
5.1 SCANIF测试 35
5.2 电容电感测试 36
5.3 液晶测试 37
5.4 本章小结 38
6 本文总结 39
参考文献 40
附录A 42
附录B 46
学位论文数据集 47
1前言
1.1选题背景与意义
从第一个平衡罐式水表算起,水表已经有了近两百年的历史。
我国的水表行业从1930年开始起步,但是发展缓慢。
直到九十年代,随着科技的进步,水表行业也有了较快的发展。
进入新世纪以来,智能水表成为了急速发展的水表种类,品种越来越多,性能越来越好。
水表产品按结构特征分类主要有:
机械水表,带电子的机械水表,电子水表。
机械水表:
是指依靠机械原理来计数的水表。
优点:
售价便宜,不需要供电,缺点:
计量不准确,磨损较严重,寿命不长,无法远程集抄等。
带电子的机械水表:
是指在机械式的水表上安装机电转换模块,将水表中叶轮或其他设备的旋转量转化为可以识别的电信号,或将机械示数装置的字轮读数位置量转换成绝对编码形式的数字电信号。
水表上通常安装有信号处理器件和电控阀门等器件。
电子水表:
是指流量检测不使用机械原理进行计数的水表。
比如超声水表,电磁水表等。
尽管电子水表有很多优点,但电子水表也有它的局限性,例如:
易受管振、电磁环境干扰,容易造成计量误差。
还有量程较小,使用范围也跟着变小了。
再者就是大口径流量计的现场测试和周期检定,这方面始终没有有效的办法来解决。
不仅如此,此类水表的标准化和计量管理也需要提高。
长远看来,电子水表和机械式水表将会共存,机械水表暂时不会被电子水表取代。
在用水的管理上,过去“先用水后付费”这种模式容易造成欠缴水费等现象的发生。
在我国一般使用人工入户的方式完成能耗表的抄写,数据由相关部门统计管理。
抄表工作的随着劳动力成本的增加,导致人工抄表的成本也大大增加,直接导致自来水公司利润减少,且存在安全隐患等,也加重了消费者和自来水公司的矛盾。
随着智能水表的出现,以往用水的管理模式也得到了改变。
智能水表结合了多种现代科学来对用水量进行计量,并管理用水的新型水表。
智能水表可以完成远程开关阀、预付费用水、远程抄表等功能。
智能水表的类型多种多样。
从控制方式可以分为预付费式水表和远传水表等。
从传感器类型可以分为干簧管传感器、霍尔元件、韦根传感器、LC传感器等。
从供电方式分类有:
电池供电,市电供电等。
有磁传感器容易受到强磁场的影响,造成漏计,甚至不计的情况,容易被人为利用。
而且有磁水表中的永磁体会吸附水中杂质,日积月累,造成
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- 关 键 词:
- 水表 毕业设计