基于ARM單片機的無線渦輪流量計的設計
發(fā)布時間:2021-03-28 06:33
傳統(tǒng)渦輪流量計需要鋪設電源線和信號傳輸電纜,使用起來極不方便。而現(xiàn)有的無線通信方式繁多,特點不一,為了實現(xiàn)計量點分散情況下流量計的遠程實時報警、監(jiān)測流量等功能,對主要無線通信方式進行了簡要分析。給出了以ARM單片機為核心處理器,集成無線通信模塊的流量計設計方案,并對渦輪流量計的軟硬件進行了具體設計。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)流量測量、數(shù)據(jù)存儲、流量顯示、遠程實時報警、遠程監(jiān)控等功能。
【文章來源】:儀表技術(shù). 2020,(01)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
整個硬件電路需要提供5 V、3.3 V、3.8 V電壓,分別供給繼電器驅(qū)動電路、ARM單片機和液晶顯示屏、4G通信模塊。4G模塊的功耗較大,電流峰值最大為2 A,而其他電路所需供電電流只有幾十毫安,所以設計供電電流為2.5 A。硬件電路采用9~30 V外部供電和鋰電池供電兩種供電方式,電壓轉(zhuǎn)換圖如圖2所示,先將電壓轉(zhuǎn)換成5 V,然后利用不同的LDO芯片,將電壓分別轉(zhuǎn)換成3.3 V和3.8 V。2.4 脈沖信號處理電路
渦輪傳感器輸出的脈沖信號不能被立即使用,需要經(jīng)過濾波、放大、限幅、整型等處理。脈沖信號處理電路如圖3所示,其中接頭CH1連接渦輪傳感器的信號線與地線,Sensor-Pluse端連接ARM單片機的定時器。脈沖信號首先要濾波處理,這里直接使用0.01 μF的電容濾波;然后采用軌對軌運放將信號最大放大到500倍,使脈沖信號高電平被限制在運放的輸出電壓;最后經(jīng)過比較器整形后得到高電平為3.3 V、低電平為0 V的矩形脈沖信號。開啟定時器輸入捕獲模式,ARM單片機就能捕獲每一個脈沖,再利用周期法測量脈沖的頻率。2.5 無線通信設計
【參考文獻】:
期刊論文
[1]帶GPRS通信的流量計診斷器的研制[J]. 李丕想,黃書成,陳永生,侯畔畔,陳燕虹. 儀器儀表用戶. 2018(07)
[2]淺談渦輪流量計特性的影響因素[J]. 劉龍龍,郭德貴. 機械制造. 2017(05)
[3]渦輪流量計輸出信號的研究與應用[J]. 李剛,白瑞峰,房朝暉,李宇辰. 高校實驗室工作研究. 2016(02)
[4]電子溫壓補償式渦輪流量計設計[J]. 卞秀輝,蘆磊. 儀表技術(shù). 2016(05)
本文編號:3105063
【文章來源】:儀表技術(shù). 2020,(01)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
整個硬件電路需要提供5 V、3.3 V、3.8 V電壓,分別供給繼電器驅(qū)動電路、ARM單片機和液晶顯示屏、4G通信模塊。4G模塊的功耗較大,電流峰值最大為2 A,而其他電路所需供電電流只有幾十毫安,所以設計供電電流為2.5 A。硬件電路采用9~30 V外部供電和鋰電池供電兩種供電方式,電壓轉(zhuǎn)換圖如圖2所示,先將電壓轉(zhuǎn)換成5 V,然后利用不同的LDO芯片,將電壓分別轉(zhuǎn)換成3.3 V和3.8 V。2.4 脈沖信號處理電路
渦輪傳感器輸出的脈沖信號不能被立即使用,需要經(jīng)過濾波、放大、限幅、整型等處理。脈沖信號處理電路如圖3所示,其中接頭CH1連接渦輪傳感器的信號線與地線,Sensor-Pluse端連接ARM單片機的定時器。脈沖信號首先要濾波處理,這里直接使用0.01 μF的電容濾波;然后采用軌對軌運放將信號最大放大到500倍,使脈沖信號高電平被限制在運放的輸出電壓;最后經(jīng)過比較器整形后得到高電平為3.3 V、低電平為0 V的矩形脈沖信號。開啟定時器輸入捕獲模式,ARM單片機就能捕獲每一個脈沖,再利用周期法測量脈沖的頻率。2.5 無線通信設計
【參考文獻】:
期刊論文
[1]帶GPRS通信的流量計診斷器的研制[J]. 李丕想,黃書成,陳永生,侯畔畔,陳燕虹. 儀器儀表用戶. 2018(07)
[2]淺談渦輪流量計特性的影響因素[J]. 劉龍龍,郭德貴. 機械制造. 2017(05)
[3]渦輪流量計輸出信號的研究與應用[J]. 李剛,白瑞峰,房朝暉,李宇辰. 高校實驗室工作研究. 2016(02)
[4]電子溫壓補償式渦輪流量計設計[J]. 卞秀輝,蘆磊. 儀表技術(shù). 2016(05)
本文編號:3105063
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