1、广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,霍尔流量计设计,采用霍尔流量传感器和单片机最小系统,设计一个霍尔流量计。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,“霍尔流量计”设计步骤,原理分析 方案论证 硬件设计 软件设计 试验 试验设备 试验方法与步骤 试验结果 项目报告,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,1.基本原理,原理: 水流冲击叶轮旋转, 叶轮上的磁铁跟着也旋转。 贴在管道外的霍尔传感器输出脉冲。 用单片机的计数器测量脉冲的多少,就可以算出流量大小。,单片机,数码显示,键盘,流量传感器 信号处理电路,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,2.方案论证,传感器的论证 涡轮流量传感器 靶标流量传感器 涡街流量
2、传感器 超声波流量传感器 信号处理电路 如果采用霍尔传感器,可以直接接单片机。 单片机最小系统的论证 采用什么单片机? 采用什么显示? 采用什么键盘?,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,流量传感器的方案论证,涡轮流量传感器,超声波流量传感器,靶式流量传感器,霍尔流量传感器,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,信号处理电路,霍尔传感器内部集成了施密特触发器,可以不用设计信号处理电路,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,单片机最小系统的论证,采用什么单片机? 因为传感器输出的是脉冲信号,任何单片机都可以 采用什么显示? 如果只要数字显示,精度要求不高,可以用LED数码管 如果要电池供电,最后选用液晶数
3、字显示 如果需要显示历史曲线,最好采用点阵显示 采用什么键盘? 如果没有参数需要调节,就不用键盘 如果少数按键,可以采用独立式键盘 如果键盘比较多,可以采用扫描键盘 如果键盘功能复杂,可以采用触摸屏,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,采用的方案,传感器:采用霍尔流量传感器 单片机采用普通的51单片机 数字显示采用LED数码管 采用独立式按键,用于误差修正。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,3.硬件设计,采用第一次设计的通用检测系统 用三线接口接入传感器,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,4.程序设计,首先,考虑本项目的程序应包含哪些模块?如: 定时器初始化等 LED数码管显示程序(应用层)
4、显示缓冲拆字程序(协议层) 脉冲频率采集程序(硬件层) 然后,根据各模块的特点,画出本项目的程序流程最后,根据程序流程,写出程序代码。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,程序流程图(没有标准答案),请根据程序流程写出C51代码,开始,定时器1初始化,中断设置,LED显示,拆字程序,定时器0初始化,定时中断,读取计数器(t0) 清除t0,计算流量,退出中断,清除中断标识 重置T1,重启定时器,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,按标准格式构建单片机程序框架结构,Void init_timer0(); Void init_timer1(); Void Main() init_timer0();Ini
5、t_timer1();EA=1;while(1)led_disp();led_chaizi(flew); ,开始,定时器0初始化,定时器1初始化,中断设置,LED显示,拆字程序,修改显示内容 flew,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,定时器初始化和中断程序,#include “reg51.h“ void init_timer() /your codevoid timer1_isr() interrupt * /your codeflew=frequency*k; /your code,定时中断,读取计数器(t0) 清除t0,计算流量,退出中断,清除中断标识 重置T1,重启定时器,广州铁路职业
6、技术学院 刘丽华制作,LED显示程序和拆字程序都学过的同学,可以跳过后面的内容。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,LED 显示程序(顺序结构),Void led_disp() P3=0; P2=disp_buffer0; P3=10; Delay(1);P3=0; P2=disp_buffer1; P3=11; Delay(1);P3=0; P2=disp_buffer2; P3=12; Delay(1);P3=0; P2=disp_buffer3; P3=13; Delay(1); ,开始,结束,关闭位; 送个位的段码;送个位的位码; 延时;,关闭位; 送十位的段码;送十位的位码; 延时;
7、,关闭位; 送百位的段码;送百位的位码; 延时;,关闭位; 送千位的段码;送千位的位码; 延时;,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,LED 显示程序(循环结构),Void led_disp() For(x=0;x4;x+) /循环开始P3=0;P2=disp_bufferx;P3=1x; Delay(1); /循环结束 ,开始,结束,关闭位; 送x位的段码;送x位的位码; 延时;,For循环4,循环变量,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,拆字程序(顺序结构),Uchar gw,sw,bw,qw; Void led_chaizi(unsigned int temp) gw=temp%10; di
8、sp_buffer0=tablegw; temp=temp/10;sw=temp%10; disp_buffer1=tablesw; temp=temp/10;bw=temp%10; disp_buffer2=tablebw; temp=temp/10;qw=temp%10; disp_buffer3=tableqw; temp=temp/10; ,开始,结束,拆个位: a.个位=显示缓冲0 b.去掉个位(10取整),拆十位: a.个位=显示缓冲1 b.去掉个位(10取整),拆百位: a.个位=显示缓冲2 b.去掉个位(10取整),拆千位: a.个位=显示缓冲3 b.去掉个位(10取整),显示
9、内容,可以根据项目需要修改,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,拆字程序(循环结构),Uchar w; Void led_chaizi(int temp) For(x=0;x4;x+) w=temp%10; disp_bufferx=tablew; temp=temp/10; ,开始,结束,除10取余 除10取整送缓冲区,For循环4,显示内容,可以根据项目需要传递参数,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,试验,试验设备 100L带刻度的容器 秒表 试验方法试验步骤 (1)零点测试: (2)满度测试: (3)线性测试: (4)重复检验: 试验结果,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,(5)数据处理:将得到的输出、输入测试数据用表格列出,并用EXCEL作趋势线; (6)计算指标:计算传感器的线性度、灵敏度、滞后和重复性等静态特性指标。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,结论 利用*芯片,采用*技术,设计了一种电子流量计。试验数据表明,测量范围为*L/min, 精度等级为*,误差不大于*。 本流量计具有*的特点。 讨论 由于条件有限,本设计还存在以下问题:* 建议采用*技术,可以提高测量精度*。,结论和讨论(正确的写法),千万记住: 1.要用数据说话, 2.别睁眼说瞎话,