電池供電型電磁流量計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)是系統(tǒng)正常、穩(wěn)定工作的基本保證,電路設(shè)計(jì)的合理與否直接關(guān)系到系統(tǒng)信號(hào)的采集、處理以及軟件編制等工作。因此,在硬件設(shè)計(jì)上應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:
1)電路采用模塊化設(shè)計(jì),在各模塊調(diào)試成功后,再與其它功能模塊相結(jié)合進(jìn)行調(diào)試,直到達(dá)到預(yù)期目的,這樣做有利于系統(tǒng)的調(diào)試和故障排除;
2)選擇抗干擾能力強(qiáng)的單片機(jī)及其外圍元件,有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定;
3)電路設(shè)計(jì)中盡可能采用集成芯片代替分立元件搭建電路,有利于減少電路的復(fù)雜性及硬件故障幾率;
4)采用低電壓、微功耗芯片,降低系統(tǒng)功耗;
5)對(duì)于各模塊電路的設(shè)計(jì),要注意協(xié)調(diào)好電路中不同類(lèi)型IC之間的通信協(xié)議、電平匹配等問(wèn)題;
6)在PCB(印刷電路板)布線(xiàn)時(shí),合理設(shè)計(jì)信號(hào)線(xiàn)、電源和地之間的布局,模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)、高低頻之間分開(kāi)布線(xiàn),這樣可以減小EMC,提高系統(tǒng)抗干擾能力。
本系統(tǒng)主要采用兩片核心芯片,16位單片機(jī)MSP430F5418A和A/D轉(zhuǎn)換芯片AD7193。MSP430F5418A為整個(gè)系統(tǒng)的核心處理器,其主要工作是:通過(guò)控制橋式芯片ZXMHC3A01N8實(shí)現(xiàn)正反勵(lì)磁,讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果,實(shí)現(xiàn)流量積算,控制各個(gè)模塊正常工作等。AD7193是一款24位高精密、低噪聲的模擬前端,它將流量信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)送到單片機(jī)進(jìn)行流量積算。
電池供電型電磁流量計(jì)系統(tǒng)的整體硬件電路包括:電源模塊、勵(lì)磁電路模塊、A/D采樣模塊、時(shí)鐘模塊、空管檢測(cè)模塊、液晶顯示模塊、脈沖輸出模塊、按鍵輸入模塊、存儲(chǔ)電路等。圖2.15所示為系統(tǒng)的整體硬件框圖。
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