基于DSP的超聲波流量計(jì)的研究
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時(shí)間：2012-02-07
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3 軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)主要采用C語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)，再設(shè)計(jì)DSP的FFT算法時(shí)，可以使用匯編語(yǔ)育和C語(yǔ)言進(jìn)行混合編寫(xiě)。DSP的編程工具為T(mén)I公司推出的CodeComposerStudio(CCS)，該工具提供的實(shí)時(shí)分析和數(shù)據(jù)可視化功能把傳統(tǒng)的DSP調(diào)試技術(shù)向前提高了一大步，大大降低了DSP系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度。
軟件設(shè)計(jì)的總體思想是：DSP的作用主要是控制DDS芯片，然后發(fā)射超聲波，對(duì)采集回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，計(jì)算頻移進(jìn)而計(jì)算流速。AVR的作用主要是從DSP讀出流速，然后計(jì)算流量。計(jì)算流量所需的管道流通截面積是可以改變的，可以根據(jù)實(shí)際情況用鍵盤(pán)進(jìn)行變動(dòng)。軟件設(shè)計(jì)的主程序流程圖如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/149780.htm
4 仿真分析
圖5為FFT運(yùn)算后頻譜的仿真圖，它是在MATLAB上進(jìn)行仿真的，是一組個(gè)數(shù)為128的信號(hào)采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)FFT算法處理得來(lái)的。這組數(shù)據(jù)的主頻率接近640 kHz，與原始信號(hào)是相符合的。
5 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)了以DSP為核心的趣聲波流量計(jì)，完成了整體的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。用DSP來(lái)進(jìn)行流速計(jì)算，保證了計(jì)算的精度和速度；使用AVR來(lái)輔助DSP進(jìn)行控制與處理，一方面分擔(dān)了DSP的工作，加快了數(shù)據(jù)處理速度；另一方面使流通截面積可以變動(dòng)，使超聲波流量計(jì)變得更加靈活，用于各種不同管道時(shí)更容易設(shè)置。
由于水平的限制，本文的系統(tǒng)方案還需要完善和改進(jìn)，特別是要在流體測(cè)量溫度對(duì)測(cè)量的影響和流體動(dòng)力學(xué)兩個(gè)方面進(jìn)行分析，這對(duì)于提高超聲波流量計(jì)的精度是十分重膏和必要的。另外，加入另一個(gè)頻率的超聲波收發(fā)處理模塊，組成雙頻的超聲波流量計(jì)，也能很好的提高精度。
評(píng)論