電池供電型電磁流量計硬件電路設計是系統正常、穩定工作的基本保證,電路設計的合理與否直接關系到系統信號的采集、處理以及軟件編制等工作。因此,在硬件設計上應遵循以下幾個原則:
1)電路采用模塊化設計,在各模塊調試成功后,再與其它功能模塊相結合進行調試,直到達到預期目的,這樣做有利于系統的調試和故障排除;
2)選擇抗干擾能力強的單片機及其外圍元件,有利于系統的穩定;
3)電路設計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雜性及硬件故障幾率;
4)采用低電壓、微功耗芯片,降低系統功耗;
5)對于各模塊電路的設計,要注意協調好電路中不同類型IC之間的通信協議、電平匹配等問題;
6)在PCB(印刷電路板)布線時,合理設計信號線、電源和地之間的布局,模擬信號和數字信號、高低頻之間分開布線,這樣可以減小EMC,提高系統抗干擾能力。
本系統主要采用兩片核心芯片,16位單片機MSP430F5418A和A/D轉換芯片AD7193。MSP430F5418A為整個系統的核心處理器,其主要工作是:通過控制橋式芯片ZXMHC3A01N8實現正反勵磁,讀取A/D轉換結果,實現流量積算,控制各個模塊正常工作等。AD7193是一款24位高精密、低噪聲的模擬前端,它將流量信號轉化為數字信號送到單片機進行流量積算。
電池供電型電磁流量計系統的整體硬件電路包括:電源模塊、勵磁電路模塊、A/D采樣模塊、時鐘模塊、空管檢測模塊、液晶顯示模塊、脈沖輸出模塊、按鍵輸入模塊、存儲電路等。圖2.15所示為系統的整體硬件框圖。
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