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流量積算儀適用于各種液體、氣�、蒸氣的流量測量，并可根�(jù)測得的介�(zhì)溫度和壓力�(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)��
◆采用當(dāng)今的ATMEL單片�(jī)作主�(jī)，減少外圍部�，提高了可靠性�
◆具有多種輸入方�，可配接渦街等頻率式傳感器或其它0-10mA輸出�4-20mA輸出的流量變送器�
◆采用查表的�(bǔ)償方�，可�(duì)過熱蒸氣、飽和蒸氣�(jìn)行精度極高的�(bǔ)償運(yùn)��
◆具有多種顯示方�，可顯示累積流量、瞬�(shí)流量與累積流量低�、壓�、溫度、頻�、密�、日期與�(shí)��
◆帶DC12V、DC24V兩組電源輸出，輸出電源地與儀表工作電源地相互�(dú)��
◆脈沖頻率輸入帶光電隔離�
◆根�(jù)輸入頻率的不�，可任意�(shè)定十�(gè)不同的流量常�(shù)，儀表采用插值算法自�(dòng)�(duì)流量常數(shù)�(jìn)行校��
◆參�(shù)顯示的刷新周期可任意�(shè)定�
◆掉電數(shù)�(jù)保留�
◆采用WATCHDOG電路，軟件陷�、冗�、數(shù)字濾波等技�(shù)，整�(jī)具有很強(qiáng)的抗干擾能力�
◆具有瞬�(shí)流量上限�(bào)�、下限報(bào)警功��
◆具有累積流量批量控制（定量加注）功��
◆測量精度：±0.2[%]F.S±1�(gè)�
◆輸入信�(hào)：流量信�(hào)：大�2V脈沖,頻率0-6.5KHZ�0-10mA�4-20mA電流�
壓力信號(hào)�0-10mA�4-20mA電流�
溫度信號(hào)：PT100熱電�；K、E、J、T熱電偶；0-10mA�4-20mA電流�
◆輸出信�(hào)：瞬�(shí)流量變送輸出電�0-10mA�4-10mA可任意設(shè)定，變送范圍可任意�(shè)��
◆報(bào)警輸出：繼電器輸出AC220V/3A
◆輸出電源：DC12V/50mA、DC24V/50mA兩組電源�
◆通訊接口：RS-232、RS-485光電隔離�
◆顯示方式：�、下兩排四位/八位LED�(shù)碼管顯示。瞬�(shí)流量顯示范圍0.000-9999，相�(dāng)于七位范�；累積流量顯示范�0.000-999999.99相當(dāng)于九位范圍�
◆數(shù)�(jù)保護(hù)：斷電數(shù)�(jù)保持十年
◆其� 電源：AC(85-265)V開關(guān)電源
功耗：�5W
�(huán)境濕度：�85[%] RH
面板尺寸�96mm×96mm�48mm×96mm�80mm×160mm
一、測量原� 本文中介紹了一�(gè)用單片機(jī)�(shè)�(jì)的流量積算儀，它能適用于各種介質(zhì)，如氣體、液體等，并能在全流程范圍內(nèi)�(jìn)行非線性調(diào)節(jié)，用各種介質(zhì)的標(biāo)�(zhǔn)儀表對(duì)該流量計(jì)�(jìn)行檢定后，即可使之成為該介質(zhì)的流量計(jì)� 流量�(jì)由流量傳感器和流量積算儀兩部分組成，流量傳感器由旋渦�(fā)生體、傳感器探頭和產(chǎn)生輸出信�(hào)的相�(guān)電子電路組成� �(dāng)以一定流速流�(dòng)介質(zhì)遇到流量傳感器的旋渦�(fā)生體�(shí)，旋渦產(chǎn)生的頻率與流速成正比，因此與管道�(nèi)的流量成正比，因此我們用單片�(jī)�(shè)�(jì)的流量積算儀，根�(jù)傳感器送來的頻率信�(hào)，�(jìn)行累�(jì)，顯�，并將累�(jì)流量和瞬�(shí)流量通過串行口通訊送到�(jì)算機(jī)中�(jìn)行處�，如形成�(bào)表等� 為使用儀表更加準(zhǔn)�，我們可以通軟件的方法使儀表非常精確，基本上可�(dá)�0.05[%]左右。首先在儀表出廠前，非用標(biāo)�(zhǔn)�(shè)置對(duì)該流量計(jì)�(jìn)行檢定后，即可記錄在全流程范圍內(nèi)的若干段中，每段�(nèi)單�(gè)頻率的每秒流量系�(shù)。然后通過四�(gè)鍵的鍵盤�(shè)置流量參�(shù)，由單片�(jī)程序?qū)⑾到y(tǒng)全程的頻率對(duì)�(yīng)的每秒流量計(jì)算出來后，寫入單片機(jī)�24C16中� 正常測量�(shí)，根�(jù)不同的頻率取�24C16中的相應(yīng)每秒流量，送到單片�(jī)中經(jīng)�(yùn)算，得到�(dāng)�(shí)的瞬�(shí)流量（米3/小時(shí)�，并�(jìn)行累�(jì)� 二、硬件電路原理圖 1、硬件中的核心是ATMEL生產(chǎn)的AT89C51/LV51單片�(jī)，它是一種低功�/低電�、高性能�8位單片機(jī)，片�(nèi)帶有一�(gè)4K字節(jié)的Flash可編程可擦除只讀存儲(chǔ)�，它采用了CMOS工藝和ATMEL公司的高密度非易失性存�(chǔ)器技�(shù)，而且其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與MSC-51兼容� 2、存�(chǔ)流量和參�(shù)，用的存�(chǔ)器是ATMEL生產(chǎn)的AT24C16系列，它是一種帶有閃2K字節(jié)的可電擦除、可編程的只讀存儲(chǔ)�。通過單片�(jī)的P0.0和P0.1口與它的SDA和SCL分別相連，�(jìn)行讀寫操�� 3、一秒硬件復(fù)位電�，使用MC14060（十四位二�(jìn)制計(jì)�(shù)器）、二�(gè)74HC132（兩輸入與非門）和二�(gè)雙JK觸發(fā)器CD4027，在CD4027�15腳形成一秒寬的時(shí)鐘脈�� 4、CD4027�15腳接到RESET端，使單片機(jī)定時(shí)�(fù)�。單片機(jī)采用省電模式工作，每次輸�、累�(jì)、顯示處理后等待喚醒，這樣工作功耗非常小。設(shè)置補(bǔ)償系�(shù)�(shí)，復(fù)位腳正常連接� 5、流量傳感器的輸入脈沖通過74HC393鎖存（雙四位二�(jìn)制計(jì)�(shù)器）�，送入單片�(jī)的P2�。輸入信�(hào)：脈沖信�(hào)�0~255）HZ 6、在單片�(jī)�(nèi)�(jīng)過程序處理后，輸出顯示信�(hào)送到P1口（�(shù)�(jù)4�，選擇信�(hào)4位）。連到12針的插座�� 1、輸出顯示信�(hào)送到P1口（�(shù)�(jù)4位，選擇信號(hào)4位）連到12針插�，其中數(shù)�(jù)4位（高四位）送入MC14543（BCD－－鎖存/7段譯�/�(qū)�(dòng)�(dòng)器）中，共有12�(gè)MC14543，分別控制著與累�(jì)流量8位及瞬時(shí)流量4位相連的液晶塊的顯示�(shù)�(jù)。數(shù)�(jù)中另�4位選擇信�(hào)（ABCD）直接送到CD4514譯碼器（4位鎖�/4-16線譯碼器），通過兩�(gè)MC14174B（帶�0端的6D觸發(fā)器），浮�(dòng)顯示的小�(shù)�(diǎn)�� 2、累積流量和瞬時(shí)流量的顯示使用兩�(gè)液晶塊：EDS806A 960827/DR�8位）、EDS805A 971218/DR�4位） a� 累積流量顯示：八位浮�(diǎn)�，開始顯示小�(shù)�(diǎn)后五位：0.00000m3，顯示小�(shù)�(diǎn)后三位：0000.000m3� b� 瞬時(shí)流量顯示：顯示為小數(shù)�(diǎn)后兩位：00.00 m3� 三、總框圖及主程序 程序根據(jù)開關(guān)的設(shè)置分三大部分：①正常使用即測量部分②測量輸入頻率部分③設(shè)置調(diào)整系�(shù)部分� 主程序如下： ORG 0000H LJMP L001E ORG 0003H LJMP L05E6 ORG 0023H LJMP server MOV C,P0.7 NOP JC L001E LJMP L052C ; L001E: MOV C, P0.7 ；IC40開關(guān)1（ON��3（ON�，寫系數(shù) NOP JC L002C ；IC40開關(guān)2（ON��4（ON），測流� L0029: LJMP L037A ；IC40開關(guān)2（ON），4（OFF），測頻� L002C: LCALL L003B ；初始化 LCALL L01D2 ；輸入頻� LCALL L01B7H ；流量�(jìn)行累�(jì) LCALL L0085 ；顯� ORL 87H, #02H L003B: MOV R0, #60H �60H~6FH� MOV B, #10H LCALL L005B MOV C, P3.3 JC L005A MOV R0, #40H �40H~6FH� MOV B, #10H LCALL L005B MOV R0, #50H �50H~6FH� MOV B, #10H LCALL L005B L005A: RET L005B: MOV @R0, #00H INC R0 DJNZ B, L005B RET ORG 0037EH L037E: NOP JNB P0.7, L0385 LJMP L052C ;寫系�(shù) L0385: MOV 38H, #00H ；以下是測頻� MOV 39H, #00H MOV 3AH, #00H MOV 3BH, #00H MOV 3CH, #00H MOV 3DH, #00H MOV 3EH, #00H MOV 3FH, #00H L03A1: CLR C MOV 2EH, #00H MOV 2FH, #00H ACALL L046E MOV A, R0 NOP MOV B, #64H DIV AB MOV 32H, A MOV A, B MOV B, #0AH DIV AB MOV 31H, A MOV 30H, B MOV 33H, #00H MOV 34H, #00H MOV 35H, #00H MOV 36H, #00H MOV 37H, #00H ACALL L0411 ACALL L03EF MOV C, P3.3 JC L03EC MOV 38H, #00H MOV 39H, #00H MOV 3AH, #00H MOV 3BH, #00H MOV 3CH, #00H MOV 3DH, #00H MOV 3EH, #00H MOV 3FH, #00H L03EC: ORL 87H, #02H L03EF: ORL P1, #0FFH MOV B, #0EH CLR A MOV DPTR, #0359H ；顯示數(shù)�(jù) L03F9: MOVC A, @A+DPTR MOV R0, A MOV A, @R0 ORL A, #0F0H ANL P1, A CLR A INC DPTR MOVC A, @A+DPTR ANL P1, A ORL P1, #0F0H ORL P1, #0FFH CLR A INC DPTR DJNZ B, L03F9 RET L0411: MOV R0, #30H MOV R1, #38H MOV B, #08H CLR C L0419: MOV A, @R1 ADDC A, @R0 DA A MOV C, ACC.4 CLR ACC.4 MOV @R1, A INC R0 INC R1 DJNZ B, L0419 RET ORG 0359 DB 4BH,0DFH,4AH,0CFH,49H,9FH,49H,8FH,47H,7FH,46H,6FH,45H,5FH,44H,4FH DB 43H,3FH,38H,2FH,37H,1FH,36H,0FH,2FH,0AFH,2DH,0BFH ORG 000BH LJMP L05E6 ORG 052CH L052C: MOV SP, #38H MOV IE, #88H MOV PSW, #00H MOV TMOD, #15H MOV TL0, #00H MOV TH0, #00H MOV TL1, #00H MOV TH1, #00H SETB TCON.TR0 SETB TCON.TR1 SETB P3.1 MOV P3, #0FFH L0552: LCALL L0BD3 ；鍵盤輸� L0579: CJNE A, #0FBH, L0552 LCALL L0814 ；寫系數(shù) RET ORG 05E6H ；定�(shí)顯示 L05E6: PUSH ACC PUSH PSW MOV PSW, #08H MOV TL1, #00H MOV TH1, #00H CLR A MOV 78H, A SETB 01H MOV R0, #25H MOV R1, #00H MOV R7, #0CH L05FE: MOV A, #00H ORL A, #0F0H ANL P1, A ANL P1, A CLR A MOV A, #0BFH ANL P1, A ORL P1, #0F0H ORL P1, #0FFH MOV A, #00H ORL A, #0F0H ANL P1, A ANL P1, A CLR A MOV A, #0AFH ANL P1, A ORL P1, #0F0H ORL P1, #0FFH MOV A, R0 CJNE A, 00H, L0635 JNB 0AH, L0635 CPL 0BH JNB 0BH, L0635 MOV A, #0FH LJMP L0636 L0635: MOV A, @R0 L0636: ANL A, #0FH SWAP A ORL A, R1 SWAP A MOV P1, A ORL A, #0F0H MOV P1, A INC R0 INC R1 CJNE R1, #0AH, L0648 INC R1 INC R1 L0648: DJNZ R7, L05FE POP PSW POP ACC RETI �、接口及外設(shè)�(qū)�(dòng)程序 1、輸入部分程序： L01D2: MOV R0, P2 ；讀入P2中的頻率信號(hào) CLR P3.7 NOP NOP NOP SETB P3.7 NOP NOP NOP MOV R1, #70H ；讀出的�(shù)�(jù)存入位置 MOV R6, #0A0H �27C16中的�(shè)備地址 MOV R7, #08H L01E4: LCALL L0223 ；根�(jù)相應(yīng)的頻率從27C16中讀取每秒流量參�(shù) MOV @R1, A INC R1 MOV A, R6 ADD A, #02H � MOV R6, A DJNZ R7, L01E4 ；讀8位參�(shù) PUSH 00H MOV R1, #70H MOV R0, #28H MOV R3, #08H L01F7: MOV A, @R1 MOV @R0, A DEC R0 INC R1 DJNZ R3, L01F7 ；將70H中的�(shù)�(jù)送入20H~27H� MOV R0, #20H ；將20H~27H中的�(shù)�(jù)送到60H~67H�� MOV R1, #67H MOV R3, #08H L0203: MOV A, @R0 MOV @R1, A INC R0 INC R1 DJNZ R3, L0203 MOV 60H, #36H ；將60H中的每秒流量換算成米3/小時(shí) MOV R0, #20H MOV R1, #60H MOV R3, #07H LCALL L02FC MOV R0, #20H ；將瞬時(shí)流量換算成十�(jìn)制BCD送入�30H~3FH� MOV R1, #3FH MOV R2, #08H LCALL L034A POP 00H RET �(jì)算累�(jì)流量送入50H�，程序如� L01B7: mov R0, #67H ；將60H~67H中的瞬時(shí)流量二�(jìn)制值累加到50H~57H MOV R1, #57H MOV B, #08H CLR C L01BF: MOV A, @R1 ADDC A, @R0 DA A MOV @R1, A DEC R0 DEC R1 DJNZ B, L01BF MOV R0, #50H ；將50H~57H中的二�(jìn)制換算成十�(jìn)制BCD� MOV R1, #4FH ；送到40H~47H� MOV R2, #08H LCALL L034A RET 2、顯示部分： 程序如下� L0085: ORL P1, #0FFH ；P1口置1�4FH~40H中是要顯示的�(shù)�(jù)（高~低） MOV A, 4FH ；位是否� NOP NOP MOV A, 4FH ANL A, #0ffH JZ L009E ；為0�(zhuǎn)� MOV DPTR, #0F10H ；段顯示�(shù)�(jù)（此�(shí)�(shù)�(jù)為） MOV 2FH, #0a0h ；送小�(shù)�(diǎn)�(shù)�(jù)�2FH� LJMP L00DD L009E: MOV A, 4EH ；次高位是否� NOP NOP MOV A, 4EH ANL A, #0FFH JZ L00B1 ；為0�(zhuǎn)� MOV DPTR, #0F20H ；第二段顯示�(shù)�(jù) MOV 2FH, #21H ；送小�(shù)�(diǎn)�(shù)�(jù)�2FH� LJMP L00DD L00B1: MOV A, 4DH NOP NOP MOV A, 4DH ANL A, #0FFH JZ L00C4 ；為0�(zhuǎn)� MOV DPTR, #0F30H ；第三段顯示�(shù)�(jù) MOV 2FH, #22H ；送小�(shù)�(diǎn)�(shù)�(jù)�2FH� LJMP L00DD L00C4: MOV A, 4CH NOP NOP MOV A, 4CH ANL A, #0FFH JZ L00D7 ；為0�(zhuǎn)� MOV DPTR, #0F40H ；第四段顯示�(shù)�(jù) MOV 2FH, #24H ；送小�(shù)�(diǎn)�(shù)�(jù)�2FH� LJMP L00DD L00D7: MOV DPTR, #0F50H ；第五段顯示�(shù)�(jù) MOV 2FH, #28H ；送小�(shù)�(diǎn)�(shù)�(jù)�2FH� L00DD: MOV B, #0DH ；顯示數(shù)�(jù)中的�(shù)�(jù)�(gè)�(shù) MOV A, 2FH ANL A, #0FH MOV 2DH, A MOV A, 2FH ANL A, #0F0H SWAP A MOV 2FH, A CLR A L00EE: MOVC A, @A+DPTR ；取相應(yīng)段的�(shù)�(jù)�(jìn)行顯� MOV R0, A MOV A, @R0 ORL A, #0F0H ANL P1, A NOP NOP NOP NOP NOP ANL p1,a CLR A INC DPTR MOVC A, @A+DPTR ANL P1, A NOP NOP NOP NOP ANL P1, A ORL P1, #0F0H ORL P1, #0FFH CLR A INC DPTR DJNZ B, L00EE END ORG 0F10H ；以下為顯示�(shù)�(jù)，浮�(dòng)五位� DB 4FH,0DFH,4EH,0CFH,4DH,9FH,4CH,8FH,4BH,7FH,4AH,6FH,49H,5FH,48H,4FH DB 47H,3FH,38H,2FH,37H,1FH,36H,0FH,2FH,0AFH,2DH,0BFH ORG 0F20 H DB 4EH,0DFH,4DH,0CFH,4CH,9FH,4BH,8FH,4AH,7FH,49H,6FH,48H,5FH,47H,4FH DB 46H,3FH,38H,2FH,37H,1FH,36H,0FH,2FH,0AFH,2DH,0BFH ORG 0F30 H DB 4DH,0DFH,4CH,0CFH,4BH,9FH,4AH,8FH,49H,7FH,48H,6FH,47H,5FH,46H,4FH DB 45H,3FH,38H,2FH,37H,1FH,36H,0FH,2FH,0AFH,2DH,0BFH ORG 0F40 H DB 4CH,0DFH,4BH,0CFH,4AH,9FH,49H,8FH,48H,7FH,47H,6FH,46H,5FH,45H,4FH DB 44H,3FH,38H,2FH,37H,1FH,36H,0FH,2FH,0AFH,2DH,0BFH ORG 0F50 H DB 4BH,0DFH,4AH,0CFH,49H,9FH,49H,8FH,47H,7FH,46H,6FH,45H,5FH,44H,4FH DB 43H,3FH,38H,2FH,37H,1FH,36H,0FH,2FH,0AFH,2DH,0BFH 3、鍵盤部分： L0BD3: SETB P3.2 SETB P3.3 SETB p3.4 SETB P3.5 MOV A, P3 ORL A, #0D7H CJNE A, #0FFH, L0BF0 MOV R6, #10H ACALL L0BFE MOV A, P3 ORL A, #0D7H CJNE A, #0FFH, L0BD3 CLR A CLR 07H SJMP L0BFD L0BF0: MOV R6, #10H ACALL L0BFE MOV A, P3 ORL A, #0D7H CJNE A, #0FFH, L0BFD SJMP L0BD3 L0BFD: RET L0BFE: NOP LCALL L07D3 ；延�(shí)程序 DJNZ R6, L0BFE RET 4、通訊程序� 采用中斷方式傳送數(shù)�(jù)給計(jì)算機(jī)� ORG 0023H server: push acc push 00h push 01h push 02h ;保護(hù)斷點(diǎn) JBC TI,server1 ;中斷程序?qū)⒗塾?jì)流量傳給算機(jī) RETI Server1: mov R1,#50h Mov R0,#08h mov a,@r1 MOV SBUF, A ;傳送一�(gè)� Djnz R0,server1 JB P,ERROR ;偶校�(yàn) ANL A,#7FH ;去掉校驗(yàn)� Server2: mov R1,#60h ; 中斷程序?qū)⑺矔r(shí)流量傳給算機(jī) Mov R0,#08h mov a,@r1 MOV SBUF, A ;傳送一�(gè)� Djnz R0,server1 JB P,ERROR ;偶校�(yàn) ANL A,#7FH ;去掉校驗(yàn)� ERROR: pop acc ；恢�(fù)斷點(diǎn) pop 02h pop 01h pop 00h RETI �、結(jié)束語 流量�(jì)的抗干擾能力�(qiáng)，在流量全范圍內(nèi)可非線性調(diào)�、內(nèi)部無可調(diào)件、使用維�(hù)簡單等優(yōu)�(diǎn)，可以用來測�、變送及�(xiàn)場顯示封閉工�(yè)管道中液�、氣體和蒸汽的流量及總量。從投用到現(xiàn)在，�(yīng)用的效果非常�，是一種理想的儀��
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