电池供电型电磁流量计硬件电路设计是系统正常、稳定工作的基本保证,电路设计的合理与否直接关系到系统信号的采集、处理以及软件编制等工作。因此,在硬件设计上应遵循以下几个原则:
1)电路采用模块化设计,在各模块调试成功后,再与其它功能模块相结合进行调试,直到达到预期目的,这样做有利于系统的调试和故障排除;
2)选择抗干扰能力强的单片机及其外围元件,有利于系统的稳定;
3)电路设计中尽可能采用集成芯片代替分立元件搭建电路,有利于减少电路的复杂性及硬件故障几率;
4)采用低电压、微功耗芯片,降低系统功耗;
5)对于各模块电路的设计,要注意协调好电路中不同类型IC之间的通信协议、电平匹配等问题;
6)在PCB(印刷电路板)布线时,合理设计信号线、电源和地之间的布局,模拟信号和数字信号、高低频之间分开布线,这样可以减小EMC,提高系统抗干扰能力。
本系统主要采用两片核心芯片,16位单片机MSP430F5418A和A/D转换芯片AD7193。MSP430F5418A为整个系统的核心处理器,其主要工作是:通过控制桥式芯片ZXMHC3A01N8实现正反励磁,读取A/D转换结果,实现流量积算,控制各个模块正常工作等。AD7193是一款24位高精密、低噪声的模拟前端,它将流量信号转化为数字信号送到单片机进行流量积算。
电池供电型电磁流量计系统的整体硬件电路包括:电源模块、励磁电路模块、A/D采样模块、时钟模块、空管检测模块、液晶显示模块、脉冲输出模块、按键输入模块、存储电路等。图2.15所示为系统的整体硬件框图。
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