基于MSP43OF2132的溫差式原油流量傳感器設(shè)計
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2．2 單片機(jī)模塊設(shè)計
單片機(jī)模塊選用了TI公司的單片機(jī)MSP430F2132作為微處理器。它是一種16位超低功耗單片機(jī)，具有較高的處理速度，它的工作電壓為1．8～3．6V；在1MHz的時鐘條件下運(yùn)行時，芯片電流在200～400 μA左右，時鐘關(guān)斷模式的最低功耗只有0．1μA；6 μs的啟動時間可以使啟動更加迅速；集成了看門狗、低功耗實(shí)時時鐘(RTC)、多個串行輸入接口，包括UART、IIC總線和SPI總線；具備5種省電模式，且可以由RTC和外部中斷等喚醒。其豐富的內(nèi)部資源不僅減小了電路板的面積，又減小了傳感器的成本。MSP430F2132接口電路如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/161495.htm
單片機(jī)模塊控制讀取、存儲參數(shù)采集模塊的數(shù)據(jù)；控制無線通信的啟動與停止，通過串口向無線模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收無線模塊的數(shù)據(jù)；控制加熱模塊的啟動與停止；通過I2C總線讀取、設(shè)置時鐘模塊。利用TI公司提供的標(biāo)準(zhǔn)JTAG仿真接口，可實(shí)現(xiàn)程序的仿真調(diào)試。
2．3 參數(shù)采集模塊
溫度采集模塊主要由溫度傳感器采集加熱裝置入口溫度和出口溫度。選用DALLAS公司生產(chǎn)的數(shù)字式溫度傳感器DS18B20實(shí)現(xiàn)溫度采集。它與單片機(jī)通信的接口簡單，只需一根線相連，且測量精度較高。入口溫度采集電路如圖3所示。出口處溫度測量電路與入口處電路相同，三路出口溫度傳感器與單片機(jī)接口分別為TEM01、TEMO2和TEMO3。
2．4 加熱控制模塊設(shè)計
加熱裝置只在流量測量時開啟，其他時間關(guān)閉。加熱控制模塊用于加熱裝置的啟動和關(guān)閉，單片機(jī)通過控制信號PCT的高、低電平，控制MOSP管通、斷，從而實(shí)現(xiàn)加熱裝置的交流電的開和關(guān)。電路圖如圖4所示。
為避免220V交流電強(qiáng)電的電器干擾信號影響加熱裝置的控制信號，采用光電耦合器進(jìn)行弱電與強(qiáng)電的隔離。光電耦合器帶負(fù)載能力有限，可利用可控硅控制交流負(fù)載的通斷。
2．5 其它模塊設(shè)計
實(shí)時時鐘模塊和存儲器模塊電路如圖5所示。
實(shí)時時鐘模塊和存儲器模塊選用高度集成的FM3130，它將64kb鐵電非易失性RAM和實(shí)時時鐘集于一體，在一個封裝中共用一個通用接口，通過獨(dú)立的雙線器件，可對實(shí)時時鐘和存儲器進(jìn)行訪問。存儲器以字節(jié)為單位，共有8192個地址。與其它非易失性存儲器技術(shù)不同，F(xiàn)M3130中存儲器提供了有效的無限制寫入次數(shù)。RTC是一個計時器件，它由電池或電容永久供電，可軟件校準(zhǔn)以提供更高的精確度。并可提供每秒、每分、每小時或每天等各種不同類型的報警中斷功能。FM3130通過I2C總線與單片機(jī)通信。
當(dāng)電路板上有直流電源時，由電路板上的電源對時鐘單元供電，當(dāng)電路板電源無法供電時，由后備電池BT-bak供電。由于FM3130的中斷引腳開漏，且中斷信號低電平有效，所以對中斷引腳加上拉，使其在無中斷信號時處于高電平。
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