智能水位計(jì)的研究開發(fā).pdf

1、水位計(jì)廣泛應(yīng)用于水利、石油、化工、冶金、電力等領(lǐng)域的自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)中.本文設(shè)計(jì)的智能水位計(jì)是吸收了國(guó)內(nèi)外最新智能化儀表的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),采用工業(yè)控制單片機(jī),集水位采集、存儲(chǔ)、顯示及遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)于一體,適用于各種液位及閘門開度的測(cè)量.它具有高精度、高可靠性、多功能和智能化等特點(diǎn).針對(duì)研制任務(wù)的要求,課題期間研制了下位機(jī)系統(tǒng)硬件和軟件,開發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控軟件,其中所作的具體工作包括:測(cè)量原理的研究和在系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn),在本次設(shè)計(jì)中用三種方法來進(jìn)行水位測(cè)

2、量,分別是旋轉(zhuǎn)編碼器法、液位壓力傳感器法和可變電阻器法;主控芯片的選擇,我們選用了高集成度的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片C8051F021;實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的采集和處理,包括信號(hào)的轉(zhuǎn)換和在單片機(jī)內(nèi)的運(yùn)算;高集成度16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7705在系統(tǒng)中的應(yīng)用,我們完成了它與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)及程序編制任務(wù);精確時(shí)鐘芯片DS1302在系統(tǒng)中的應(yīng)用,在此,我們實(shí)現(xiàn)了用單片機(jī)的I/O口與DS1302的連接和在軟件中對(duì)時(shí)序的模擬,該芯片的應(yīng)用給整臺(tái)儀器提供了時(shí)間基

3、準(zhǔn),方便了儀器的使用;另外,針對(duì)研制任務(wù)的要求,還給系統(tǒng)加上了一路4~20mA模擬信號(hào)電流環(huán)的輸出電路來提供系統(tǒng)監(jiān)測(cè),該部分的實(shí)現(xiàn)是通過采用AD421芯片來完成的,本設(shè)計(jì)中完成了AD421與單片機(jī)的SPI接口任務(wù),協(xié)調(diào)了它與AD7705芯片和單片機(jī)共同構(gòu)成的SPI總線系統(tǒng)的關(guān)系,并完成了程序設(shè)計(jì);與上位機(jī)的通信接口設(shè)計(jì),該部分通過兩種方法實(shí)現(xiàn):RS232通信方式和RS485通信方式;系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面還包括報(bào)警電路設(shè)計(jì)、操作鍵盤設(shè)計(jì)、電源監(jiān)控