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毕业设计 气体流量检测，共35页，16098字
目 录
摘 要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2国内外研究历史及现状
1.3本系统概述
第二章 流量信号检测原理
2.1 超声波传感器
2.1.1 超声波简介
2.1.2 超声波传感器的结构与工作原理
2.1.3 超声波传感器的选择
2.2 超声波测量气体原理
2.2.1 气体流速检测方法
2.2.2 流量计算方程
2.2.3 超声波传感器的安装
第三章 系统硬件电路设计
3.1 概述
3.2 单片机的选择
3.2.1 ATMEL51单片机概述
3.2.2 单片机引脚说明
3.2.3 ATMEL51单片机的存储器
3.2.4 堆栈指针SP(Stack Pointer)
3.2.5 单片机的中断源
3.2.6 中断处理
3.3 A/D转换器的选择
3.3.1 A/D转换器的分类及类型
3.3.2 A/D转换器的性能指标
3.3.3 ADC与CPU的接口电路
3.4 硬件设计
3.4.1 输入信号
3.4.2 输出信号
3.4.3 控制部分
3.4.4 显示部分
3.5 后向通道的设计
3.5.1后向通道的特点
3.5.2后向通道的结构
3.5.3后向通道应解决的问题
第四章 软件设计
5.1 软件设计概述
5.1.1 程序设计的基本方法
5.1.2 程序的分类
5.2程序流程图
5.2.1 单片机主程序流程图
5.2.2 单片机通信子程序流程图
5.2.3 单片机采集子程序流程图
5.2.4 制冷子程序流程图
5.2.5单片机A/D转换流程图
第五章 抗干扰技术
5.1 硬件措施
5.1.1模拟量输入回路抗干扰措施
5.2.2长线传输的抗千扰措施
5.2 软件措施
5.2.1 插入NOP 指令
5.2.2设置软件陷阱
5.2.3设置看门狗
第六章 结论
致 谢
参 考 文 献

摘 要
随着国民经济的迅速发展，冶金、化工等各部门对气体大流量的精确测量要求日益迫切，以达到进一步实现节能、安全生产及控制污染等目的。为了满足气体流量测量不断提高的要求，超声波技术被应用于气体流量检测，于是国际上就出现了一种新兴的气体流量仪表--超声波气体流量计。超声波气体流量计是通过测量超声波脉冲沿顺、逆流两个方向上声传播时间不同来测量气体的流速和流量的新技术。由于它对流体无阻力，无压力损失，受流体物理性质限制少，以及使用简单等特点，备受业界关注，具有很大的前景。根据本课题的特点，文中提出了适用于超声波气体流量计的高精度数字计时电路设计，计时精度可以达到0.25% ，通过89c51设计实现:系统硬件电路为微控制器89c51结构，微控制器是整个系统的控制核心，89c51内部集成了系统中的大部分数字电路，这种结构设计思想大大简化了系统硬件电路的复杂性，增强了系统的稳定性与可靠性;本系统的数字电路采用柔性化设计，具有良好的硬件可升级性，改变89c51配置电路中存储器中的程序即可改变系统中的部分硬件电路。本系统使用的传感器为发射接收型超声波传感器，发射超声波的中心频率为125KHz。超声波传感器采用单声道方式，z型安装于DN150管道上，声道与气体流动方向之间的夹角为45°。系统通过频差法方式对管道内气体平均流速进行侧量，基本上消除了温度变化对系统流速测量带来的影响。模拟电路主要用于超声波发射、接收与处理，是硬件电路设计的重要组成部分。模拟电路整体上采用模块化设计，每个模块需要实现各自的功能，有很强的抗干扰能力。其次，每个模块与相邻模块之间有可靠的接口设计，保证模拟信号的可靠传输。综合测试结果满足系统设计要求，且精度高、抗扰性高、价格低廉、操作方便、运行稳定可靠。
关键字:超声波、流量计、单片机、气体、累积流量、瞬时流量