新一代智能儀表——SunyVPR202SE-SF綜合儀表的研究與開發(fā).pdf

1、隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，引起了儀器儀表結(jié)構(gòu)的根本性變革。由于傳統(tǒng)儀器儀表存在著功能單一、可靠性差、操作繁瑣、維護(hù)量大、靈活性差、適用范圍窄等不足，逐漸被智能儀表取代。智能儀表是以微處理器為中央控制單元，能實現(xiàn)物理信號的輸入輸出、信號轉(zhuǎn)換和計算控制等功能，并可與外界通訊的儀器儀表。本論文圍繞著新一代智能儀表——綜合儀表SunyVPR202SE/SF展開。 本文的第一部分介紹儀器儀表的概念、發(fā)展歷史和起的重要作用，主要

2、介紹了傳統(tǒng)儀表和智能儀表的定義、結(jié)構(gòu)、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢?；诔Ｒ?guī)智能儀表在功能方面的不足，提出了新一代智能儀表——綜合儀表的概念。 本文的第二部分給出了綜合儀表SunyVPR202SE的軟、硬件結(jié)構(gòu)，對CPU模塊的結(jié)構(gòu)、I/O模塊、實時數(shù)據(jù)庫、基于IEC61131-3的算法組態(tài)、人機界面(HMI)、嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OSⅡ的實時內(nèi)核以及在AT91上的移植進(jìn)行詳細(xì)地研究和分析，最后整理出綜合儀表的思路，提出了總體設(shè)計

3、，給出了綜合儀表的定義。 本文的第三部分闡述了在綜合儀表SunyVPR202SE的總體架構(gòu)下，它的“精簡版”——SunyVPR202SF靈巧型綜合儀表的研究和開發(fā)。從SunyVPR202SF硬件方面的通用信號調(diào)理、基于PWM的DAC的實現(xiàn)、點陣液晶顯示、按鍵處理、串行FLASH存儲、實時時鐘、RS485通訊以及軟件方面的數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)處理、數(shù)字PID控制、系統(tǒng)運行顯示、系統(tǒng)組態(tài)、數(shù)據(jù)存儲追憶、實時時鐘等等方面的技術(shù)要點進(jìn)行了具體

4、、詳盡地剖析。特別的，在控制算法上提出了預(yù)定義控制模板，提高了友好性和適用性；在熱電偶、熱電阻的采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工程量處理和非線性校正中，拋棄了傳統(tǒng)需占用大量程序空間的查表法，利用MSP430F149強大的計算能力對熱電偶的T-E公式和熱電阻的R-T公式使用牛頓迭代法進(jìn)行3輪迭代，實現(xiàn)了熱電偶的冷端補償和熱電阻的工程量快速高精度的轉(zhuǎn)換，只需記錄幾個多項式的系數(shù)，節(jié)省了95％程序空間；在模擬電流4～20mA的輸出上，放棄了通過DA芯片來得到