智能水流量计检测系统设计尚明

1、摘 要随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片机的出现和发展，使传统的电子测量仪器在原功能、精度及自动化水平等方面都发生了巨大变化，形成一种完全突破传统概念的新的测量系统。针对本课题的基本要求，本文设计出一种以传感器和单片机相结合的系统。核心技术是频率测量，可以使用测频和测周两种方式。并根据系统标定参数将频率直接换算为流量值。本文利用单片机内部集成的定时器、计数器等所须电路，在电子计数器测频原理的基础上进行改进并完成了流量的测量、显示及控制工作。采用单片机系统提高了测量的精度和测量的速度，并能在需要的情况下完成多种自动控制功能。关键词：传感器 单片机 频率测量ABSTRACTAlong

2、 with the quick development of microelectronics technical and computer technology, especially development and the appearance of single flat machine, make traditional electronic measure instrument have occured huge change in the aspects such as original function, precision and automation level , form

3、 the new measure system of a kind of complete breakthrough traditional concept. Aim at the basic requirement of program, this paper devises a kind of system that wants to combine with sensor and single flat machine. Key technology is frequency measure, can use to measure frequency and measure week t

4、wo waies. And according to system, marked parameter worths frequency direct conversion for rate of flow. This paper uses the integrated timer of single flat machine inside , the places such as counter must circuit, improve and complete the measure of rate of flow on electronic counter measures the f

5、oundation of frequency principle , show and control work. With only flat machine, system has raised the speed of measure and the precision of measure , and can complete various voluntarily control function under the condition of needs. Keyword: Sensor ,Single flat machine ,Frequency measured目 录第一章 前

6、言1第二章 总体设计方案2第三章 测频方案的选取33.1电子计数法测频.33.2频率的模拟测量.53.3单片机测量法.6第四章 硬件电路的设计84.1传感器的选择.84.2信号处理电路.94.3单片机内部定时/计数器的工作原理.10第五章 显示部分125.1 LED数码显示器的结构.125.2 LED数码显示器的显示段码.125.3 LED数码显示器与MCS-51单片机接口电路.13第六章 测量误差分析156.1测频与测周的原理概述.156.2测频误差分析.156.3测周误差分析.16第七章 软件设计187.1 测频子程序.187.2 测周子程序.19第八章 结论20致 谢21参考文献22附录

7、：测周子程序23第一章 前言流体在单位时间内通过垂直于流速的横截面积的数量称为流量，通过的数量按体积计算的称为体积流量（或容积流量），用符号Q表示；按质量计算的称为质量流量，用符号G表示。目前流量是人们生活和生产实践中经常需要测量的参数之一。在测量中常将流量转换成其他非电量，如：差压、转速、位移、频率，在自动化检测仪表中再转换为电量。非电量早期多用非电的方法测量，例如用尺测量长度，用水银温度计测量温度。但随着科学技术的发展，对测量精确度、速度都提出了新的要求，尤其对动态变化的物理过程进行测量，以及对物理量的远距离测量，用非电的方法已经不能满足要求了，必须采用电测法。电测法就是将各种非电量（如温

8、度、压力、速 度、位移、应变、流量、液位等）变换为电量，而后进 行测量的方法。非电量的电测仪器，主要由下列几个主要部分组成 : 1传感器： 将被测非电量变换为与其成一定比例关系的电量。2测量电路： 将传感器输出的电信号进行处理，使之适合于显示、记录及和微型计算机的联接。3测录装置： 各种电工测量仪表、示波器、自动记录仪、数据处理器及控制电机等。同非电的方法相比，电测法具有无可比拟的优越性：1便于采用电子技术，用放大和衰减的方法灵活地改变测量仪器的灵敏度，从而大大扩展仪器的量程。2电子测量仪器具有极小的惯性，既能测量缓慢变化的量，也可以测量快速变化的量。因此采用电测技术将具有很宽的测量频率范围。

9、3把非电量变成电信号后，便于远距离传送和控制，这样就可实现远距离的自动测量。4把非电量转换成数字电信号，不仅能实现测量结果的数字显示，而且更重要的是能与计算机技术相结合，便于用计算机对测量数据进行处理，实现测量的微机化和智能化。非电量电测法涉及两个基本问题：一是怎样用传感器将非电量转换为电量，二是怎样对电量进行测量。因此非电量电测法同传感器技术和电子测量技术是紧密联系不可分割的。第二章 总体设计方案在生产和生活中，流量是经常碰到的需要测量的非电物理量物理量，我们可以通过各种传感器将流量转换为电信号，该电信号的频率与流量之间有线形关系： f=k×Q (2-1)式中Q为体积流量，k为传感

10、器的转换灵敏度，k是需要专门标定的常量参数。本系统选用磁电式涡轮流量计将流量转换成电量，该电量通过处理电路形成电脉冲，然后利用单片机系统测量出该电脉冲的频率，在知道有关参数时还可以直接显示出流量值采用单片机系统提高了测量的精度和测量的速度，并能在需要的情况下完成多种自动控制功能。系统基本原理框图如下：图2-1系统基本原理框图第三章 测频方案的选取频率测量方法通常可以分为计数法和模拟法两类。计数法具有测量精度高，速度快，操作简便，直接显示数字，便于与微机结合实现测量过程自动化等一系列突出优点，是目前最好的测频方法。模拟法因为简便经济有些场合还在使用。可以完成测频任务的方案有如下几种。3.1电子计

11、数法测频传统的测频方法是采用电子计数器进行测频和测周。这一过程采用硬件电路完成。（一） 电子计数器的测频原理假设在一定时间间隔T内，计得某一周期信号的重复信号的次数N，则该信号的频率可表达为： = (3-1)电子计数器可以严格按照上式所表达的频率定义进行测频。其原理框图如图3-1所示。图3-1电子计数器原理框图首先，把被测信号（以正弦波为例）通过脉冲形成电路转换成脉冲信号（实际上转换成方波信号即可），其重复频率等于被测信号频率，然后将脉冲信号加到闸门的一个输入端。闸门由门控信号来控制其开闭时间，只有在闸门开通时间T内，被计数的脉冲才能通过闸门，被送到十进制电子计数器进行计数，门控信号的作用时间

12、T是非常准确的，以它作为时间基准（时基），它由时基信号发生器提供。时基信号发生器由一个高稳定的石英晶体振荡器和一系列数字分频器提供，由它输出标准时间脉冲（时标）去控制门控电路形成门控信号。例如：时标信号的重复周期是1s，则加到闸门的门控制信号作用时间T“闸门时间”亦准确地等于1s，即闸门开通时间是1s，如果这时共计得100000个数，则由fx = N / T 可知被测频率f=100000Hz，若显示单位是“KHz”则f=100K Hz，不难设想，若T=0.1s，则计数值10000乘以10就等于1s的计数值。即f=1000010=100000Hz。实际上，当改变闸门时间T时显示器上的小数点向右移

13、一位。由以上讨论可知，电子计数器测频的原理实质上是以比较法为基础的，它将被测频率f和时基信号频率相比，两者相比的结果以数字形式显示出来。（二）电子计数器的测周原理计数器测周原理框图如图3-2所示，图3-2计数器测周原理框图计数器测周原理：被测信号（以正弦波为例）从输入端B输入，经脉冲形成电路变为方波加到门控电路，比如Tx=10ms，则主门打开10ms，在此期间，时标脉冲通过主门计数，若选时时标为Ts=1us，则计得脉冲数 N = Tx / Ts = 10000个，如以ms为单位，从计数器显示器上可显示10ms。由以上讨论可知，计数器测周的基本原理与测频原理相反，即由被测信号控制主门开门，而用时

14、标脉冲计数，其实质上也是比较法测量。实际上，计数器测频与测周分别在低频和高频段存在较大误差，故用计数器测频时，往往将二者结合起来使用。在高频段采用测频法；在低频段采用测周法，测出被测信号的周期，再进行换算可得到所测频率值。采用计数法测频，是完全通过硬件电路完成的，它测量精度高，测量速度快，但要实现自动量程转换和直接频率显示却比较困难。另外，其硬件电路组成也比较复杂。为了改善电路性能，往往可采用倒数计数器测周，通过数字电路完成倒数计算，并可直接显示频率值。 倒数计数器的基本原理框图如图3-3所示图3-3倒数计数器原理框图主门1和计数器1工作在测周模式，即输入频率f经触发器加工，形成门控信号T，在

15、T时间内主门1开启，时钟s通过主门1计数，计得 N = Tx / Tc （Tx是被测信号的周期，Tc是时钟信号的周期）。N作为定标器的预置值，即将 定标器预置到（100000-N）。定标器实际起分频 作用，时钟通过门3时由定标器计数，计满N个时钟后，计数器溢出并输出进位脉冲。每计完N个时钟输出一个脉冲，故定标器输出频率为 fc / N（周期为TcN ），后者通过主门2计数，主门2的闸门时间为T。测周模式计数值： (3-2)由以上两式可知，计数器2计数值正比于N的倒数，从而完成倒数运算，也就是说可从计数器2直接得到被测频率。其显示的位数由分频系数而定。3.2频率的模拟测量（一）电桥法测频 电桥法

16、测频是利用交流电桥的平衡条件和电桥电源频率有关这一特性来测频。这种电桥测频的精度取决于各种元件的精确度，判断电桥平衡的准确度和被测信号的频谱纯度，能达到的测频精度为±（0.51）%。高频时，由于寄生参数影响严重，会使测量精度大大下降，所以这种电桥测频法仅适用于10KHz以下的音频范围。（二）谐振法测频谐振法就是利用电感，电容串联谐振回路的谐振特性来实现测频。适当调整表盘刻度可以直接读出被测频率值。这种方法的测量误差主要由以下几方面原因造成：1.实际电感，电容的损耗越大，回路品质因数越低谐振曲线越钝，越不容易找出真正的谐振点。2.通常用改变刻度是在规定的标定条件下刻度的，当环境温度，湿

17、度等因素变化时，将使电感，电容实际值发生变化，从而回路固有频率发生变化，从而造成了测量误差。3.通常用改变电感的办法来改变频段，用改变电容来进行频率细调。由于频率刻度不能分得无限细，人眼读数也常有一定误差。综上所述，谐振方法测频误差大约在±（0.251）%范围内，常作为频率粗测或某些仪器的附属测频部件。（三）频率电压转换法考虑到目前的电压测量技术已经成熟，可以将频率信号线形地转换为电压信号，对此电压信号进行测量，换算，直接显示频率值。基本原理框图如图3-4所示图3-4频率电压转换原理图该系统的核心是采用了频率电压转换器将频率信号转换成电压信号，但它有一定的频率范围，故需在适当的频段进

18、行分频或倍频。此电路原理简单，但电路组成复杂，当测量精度要求较高时，电路成本也较高。该电路的附加电路复杂，调试也比较复杂，困难。另外此电路成本也较高，分频器、频率电压转换器以及面板表的成本也较高，整个电路花费太多。3.3单片机测量法如前所述，当采用电子计数器测量时，需要计数器、定时器及一系列的分频和倍频电路，在电路连接上它们彼此无关,这样就降低了电路的可靠性和稳定性。同时，该方案在自动控制应用的扩展方面能力低。当采用单片机测频时，可以改善电路的可靠性和稳定性及扩展能力。对单片机而言，测频或测周所需的定时器、计数器、电路所需的一系列分频和倍频电路等都集成在单片机内部。这样，即能提高系统的可靠性、

19、稳定性，也能降低电路的成本，同时简化了电路，便于调试。系统原理框图如图3-5所示：图3-5单片机测频原理图综上所述，选用单片机系统来完成本任务有以下几点优势：1.本方案可靠性高、稳定性好、精度高、测量速度快、扩展能力强、成本相对较低。2.系统的控制、调试工作比较简单。3.采用单片机时，对不同的频段采用不同的测量方法，可以实现测量的自动量程转换。4.采用单片机时，外围电路比较简单，所用元器件少，成本低廉。第四章 硬件电路的设计4.1传感器的选择（一）涡轮式流量计工作原理：当被测流体流经传感器时，传感器内的叶轮借助于流体的动能而产生旋转，叶轮即周期性地改变磁电感应系统中的磁电阻，使通过线圈的磁通量

20、周期性地发生变化而产生电脉冲信号，经放大器放大后传送至相应的流量积算仪表，进行流量或总量的测量。（二）涡轮式流量计的结构：传感器的结构如图4-1所示，它主要由壳体、前导向架、叶轮、后导向架、压紧圈和带放大器的磁电感应转换器等组成。图41LWGY涡轮流量传感器结构图（三）传感器技术参数：公称通径： 4200精度： 0.5、1 范围度： 1：10、1：6 公称压力： 1.6、2.5、6.3、25、32Mpa介质温度： -20+120 环境温度： -20+50 输出信号： 电压脉冲，低电平2.0V、高电平9.5V 供电电源： 12V DC 、12V DC信号传输距离：传感器至显示仪表的距离可达500

21、m4.2信号处理电路这种涡轮式流量传感器根据型号的不同输出信号的形式、大小也不同，所以所需要的信号处理电路也不大一样。此类传感器中有一些是可以输出方波脉冲信号，并集成有信号放大器，故只需对信号进行滤波，稳压，整形即可加到单片机上进行频率测量。图42 过零检测及整形电路上图是为保证被测信号的质量，在信号进入单片机之前对信号进行简单再处理。在图中被测信号fx现通过滤波电路被送入过零比较器反项端。比较器的正向端是由电阻网络提供的一个稳定的、标准的零电平，之后通过整形电路即可接入单片机。（一）电压比较器简介：电压比较器是一种常用的模拟信号处理电路。它将一个模拟量输入电压与一个参考电压进行比较，并将比较

22、的结果输出。比较器的输出只有两种可能的状态：高电平或低电平。在自动控制及自动测量系统中，常常将比较器应用于越限报警、模/数转换以及各种非正弦波的产生和变换等等。比较器的输入信号是连续变化的模拟量，而输出信号是数字量1或0，因此，可以认为比较器是模拟电路和数字电路的“接口”。由于比较器的输出只有高电平和低电平两种状态，所以其中的集成运放常常工作在非线性区。从电路结构看，运放经常处于开环状态，有时为了使输入、输出特性在状态转换时更加快速，以提高比较精度，也在电路中引入正反馈。4.3单片机内部定时/计数器的工作原理MCS-51单片机内有两个可编程的定时/计数器，它们具有两种工作模式及四种工作方式。其

23、控制字均在相应的特殊功能寄存器中，通过对控制寄存器的编程，用户可方便地选择适当的工作方式。（一） 定时/计数器的结构：如下图图4-3定时/计数器结构图如图4-3所示，定时器0由TH0、TL0构成，定时器1由TH1、TL1构成。TMOD用于控制定时器和计数器的功能及工作方式，TCON用于控制定时器和计数器的启动与停止，同时包含了定时器的状态。它们属于特殊功能寄存器，这些寄存器的内部靠软件设置，系统复位时寄存器所有位都被清零。（二）定时/计数器的四种工作方式 M1 M0 工 作 方 式0 0方式0： TLX中低5位与THX的8位构成13位计数器 0 1方式1： TLX与THX构成16位计数器1 0

24、方式2： 常数自动重装载的8位计数器1 1方式3： 仅适用于T0，分成两个8位计数器，T1停止计数（三）定时/计数器对输入信号的要求当单片机内部的定时/计数器被选择为定时器工作方式时，计数输入信号是单片机内部时钟脉冲每个机器周期产生一个脉冲，使计数器增加1。因此，定时器的输入脉冲周期等于机器周期，是振荡周期的1/12。如选用6MHz的晶体震荡器，输入脉冲的周期间隔是2us。当单片机内部定时/计数器工作在计数方式时，计数脉冲来自相应的外部输入引脚T0或T1。当输入信号产生1至0的跳变时，计数器的值增1。每个机器周期的期间，对外部输入采样。若在第一周期中采样值为1，在第二个周期采样值为0，则在紧跟

25、着的第三个周期期间计数器增加1。由于确认一次跳变要花两个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的脉冲最高频率为振荡频率的1/24，若选用6MHz的晶体振荡器，则允许输入的最高频率为250KHz。对于外部信号的占空比没有限制，但为了保证某一给定的电平在变化前至少被采样一次，这一电平至少要保持一个机器周期。（四） 门控位GATE的功能和使用方法以T1为例，如图4-4，设T1工作在方式1：图4-4 T1工作方式1门控位GATE使定时/计数器T1的启动计数受INT1的控制，当GATE为1，TR1为1时，只有INT1引脚输入高电平时，T1才被允许计数。利用这一功能，可测试INT1引脚上正脉冲的宽度（机

26、器周期数），其方法如图4-3所示。图4-5正脉冲宽度测量原理若选用晶振6MHz，计数值N1，则INT1引脚上信号周期为：T = 2 × N1 × 2us = 4N1（us） (4-1)（五）单片机与输入信号的接口由上述定时/计数器工作原理可知，利用单片机可分别进行测频、测周工作，在这两种测量方式中，只要将整形电路输出的方波信号分别接到T1引脚和INT1引脚即可。第五章 显示部分5.1 LED数码显示器的结构 LED数码显示器是一种由LED发光二极管组合显示字符的显示器件。它使用了8个LED发光二极管，其中7个用于显示字符，1个用于显示小数点，故通常称之为7段(也有称作8段)

27、发光二极管数码显示器。其内部结构如图5-1所示。LED数码显示器有两种连接方法：1共阳极接法 。把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极 ，使用时公共阳极接+5V ，每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连 。如图5-1所示 2共阴极接法 。把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极，使用时公共阴极接地。每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端相连。如图5-1所示 图5-1 LED数码显示器的结构与显示段码5.2 LED数码显示器的显示段码为了显示字符，要为LED显示器提供显示段码(或称字形代码)，组成一个“8”字形字符的7段，再加上1个小数点位，共计8段，因此提供给LED显示器的显示段码为1个字节 。

28、各段码位的对应关系如表5-1所示 。表5-1 段码位的对应关系图由上述对应关系组成的七段LED显示器字型码的码表如表5-2所示。表5-2 七段LED显示器字型码5.3 LED数码显示器与MCS-51单片机接口电路（一）LED数码显示器的接口方法对LED数码显示器的控制可以采用按时间向他们提供具有一定驱动能力的段选和位选信号。段选信号（字型码）可由硬件产生，也可用软件法获得。LED数码显示有动态扫描显示和静态显示之分。在单片机系统中，为了节省硬件硬件资源，多采用动态扫描显示法，且字型码由软件产生。图5-2所示为MCS-51单片机扩展2片74LS273及8位LED数码显示器的硬件电路。图中端口1用

29、于控制LED数码显示器的段选信号，端口2用于控制LED数码显示器的位选信号。显然，若在这些显示器上各显示不同的字符，必需采用动态扫描法。即八位显示器逐一轮流显示，每位持续若干ms循环一遍，如此周而复使。这样，利用人眼对视觉的残留效应，使人看起来就好象在同时显示不同的字符一样。图中地址译码1与地址译码2可根据硬件地址译码电路情况来完成。例如：地址译码1与地址译码2可分别为9FFFH和8FFFH。端口2控制8位的某位选信号中，只输出一位为0，其他位均为1。例如，从Q0为0开始，选中最左边的LED。1ms后，Q1输出0，点亮左起第二只显示器，如此等等。图5-2 MCS-51单片机扩展的8位LED数码

30、显示器的硬件电路（二）LED数码显示器的程序假设要显示的单片机片内RAM（数据存储器）的地址单元的数据内容（70H77H），79H中为位选码，初值为0FEH，7AH中为显示缓存区地址，初值为70H。晶振频率等于6MHz，则有关显示子程序段如下：DIR: MOV R0，7AH CLR CDIR1: MOV A，79H ；取待显示位选码 MOV DPTR，#8FFFH MOVX DPTR，A ；输出位选码 MOV A，R0 ；取显示缓存区的显示数值 MOV DPTR，#TAB MOVC A，A+DPTR ；取段选码 MOV DPTR，#9FFFH MOVX DPTR，A ；输出段选码 INC 7A

31、H ；修改待显示数据单元地址 MOV A，79H RL A ；修改位选码地址，指向下一个数码管 MOV 79H，A CJNE A，#0FEH，RETQMOV 7AH，#70H ；显示段指针赋初值MOV 79H，#00FEH ；显示位指针赋初值RETQ ：RETTAB：DB 5FH，06H，3BH，2FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，67H ；显示段码第六章 测量误差分析6.1测频与测周的原理概述如前所述，采用单片机测量时，其实质上是利用单片机内的定时/计数器来代替传统的电子计数器，通过硬件、软件相结合，完成测量的多种功能。二者测频的基本原理相同。（一）测频原理在测频方式下，将T1定

32、时/计数器用作计数器，使其对fx进行计数，计数时间由To提供。原理框图如图6-1所示： 图6-1测频原理框图（二）测周原理在测周方式下，T1工作在定时状态，它在fx的正周期期间对时钟脉冲计数。原理框图如图6-2所示图6-2测周原理框图6.2测频误差分析测频表达式为： (6-1)由上式可知，测频方式的测量误差，一方面决定于闸门时间T的准确度。另一方面决定于计数器计得的数值的准确度。由误差的合成方法可得： (6-2)式中第一项是数值化仪器特有的误差，而第二项是闸门时间的相对误差，这项误差取决于晶体振荡器的标准频率的准确度。(一) ±1误差在测频时，主门的开启时刻与计数脉冲之间的时间关系是

33、不相关的，因此它们在时间轴上的位置是随机的。这样，在相同的主门开启时间内计数器计得的数却不一定相同，当主门开启时间T接近甚至等于被测信号周期Tx的整数倍时，此项误差最大。如图6-3所示：图6-3 误差示意图若主门开启时刻为t。，而第一个计数脉冲出现在Tx，图6-3中所示，在Tx>t>0的 情况下。这时计数值N=7。t趋近于0，这时由有两种可能的计数结果。第一个和第八个脉冲都能通过主门，则计得N=8；若两脉冲均未通过主门，则计得N=6。由此可知，最大的计数误差为N=±1，考虑到 (6-3)则有： (6-4)由上式可知，不论计数值N为多大，误差最大值总是±1个计数单

34、位。当f 一定时，增大T可减小±1误差；当T一定时，f越低，±1误差的影响越大。(二)标准频率误差：闸门时间T决定于标准频率。fc是晶体震荡器的频率，k是分频系数。则: (6-5)即：闸门时间的准确度在数值上等于标准频率的准确度。显然在本系统中，标准频率的准确度远高于测频要求的准确度，可以忽略标准频率的误差对测频误差的影响结论：测频状态下，±1误差是主要误差来源。在低频时±1误差引起的测量误差大的惊人，低频时显然不适宜采用测频方式。6.3测周误差分析在低频时，不适宜采用测频方式，为了减少±1误差的影响，可采用测周方式。因为fx越低，Tx就越大，

35、测周的计数值就越大，±1误差的影响就越小。±1误差与测频方式类似，标准误差同样可以忽略不计，因测周模式测得的是周期T，若要求f，需要对T进行倒数换算，在二进制运算中不可避免地存在运算误差，但只要设法增加有效数字的位数，即可将运算误差减小到可以忽略的程度，本系统中采用的方法已经可以满足要求。综上所述，测频的误差的主要来源是±1误差。为了减小±1误差的影响，可以采用多周期测量法。在测频时，若原来的闸门时间T=0.1s，现在取T。=10T=1s，则计数值N也扩大10倍，N/N则减小为原来的十分之一；在测周方式下，若原来的测量时间是一个周期，现在测量十个周期，即

36、可减小N/N到原来的1/10。第七章 软件设计7.1 测频子程序测频时，以T1为计数器，在T=0.1s的时间内对外部T1引脚上的信号计数，时标T由定时器T0提供，当T1引脚上为高电平时开始测量，当定时时间T到达时停止计数。另外，因测频方式中有单周和多周两种方式，故需要一标志位来区分，这里利用F0作为标志位。测频子程序流程图如图7-1所示图7-1测频子程序流程图T0中断子程序流程图如图7-2所示图7-2 T0中断子程序流程图7.2测周子程序程序中T1为16位计数器，它对INT1引脚上的正脉冲的宽度测量，测得结果是用机器时钟周期数表示的。测周子程序流程图如图7-3所示图7-3测周子程序流程图第八章

37、 结论本系统能够自动完成流量测量、显示等工作，如果需要另外的控制功能，只需做一些硬件和软件的添加即可。本系统的扩展性很强，除了应用于流量的测量外，还可以用于转速等许多与频率相关的测量工作。单片机的特色在于，能够实现智能测量与控制，在许多自动控制系统中都可以广泛应用。只要外接相应的传感器和接口电路，单片机能够同时测量多个不同的非电量，为我们综合考虑各种因素，从而做出最优判断，能够为生产和生活带来极大的效益。在本系统中，软件的编程是关键的工作。本系统采用的测周方式，不可避免的需要计算周期的倒数，以直接显示频率值。单片机的计算能力不是很强，造成了软件的复杂性，在需要单片机做大量工作的情况下，有可能会

38、出现资源不足，速度过低的情况。若要改善，可以采用前面提到的倒数计数器来测量，避免了大量的复杂计算。但是，在这种方案中，同时需要计数器，定时器工作，单片机内的两个定时/计数器不够用，需要外扩定时/计数器，造成成本增加，线路复杂的结果。致 谢到此为止毕业设计的全部工作基本完成，通过这次毕业设计的练习，从各位老师及同学身上，我学到了许多书本上学不到的东西。特别对于整个系统的布局、元件的选择，还有电路的分析研究有了较深刻的认识。对于新概念、新元件的接受和领悟能力，也有了很大的提高。通过自己亲自动手做实验，调试电路，使原来模糊的概念清晰化、系统化。随着工作的渐渐的结束，心情渐渐的明朗起来，这一切都归功于

39、各位老师的大力帮助及同学之间的合作。老师们渊博的知识，严谨的求实作风，还有孜孜不倦的科研劲头，让我产生了深深的敬佩之情，给我以后的工作和学习指明了方向。如果说我在大学里真正学到有用知识的话，不是在教室，也不是在书本上，而是在实验室， 在各位老师的指导下，使我对电子的具体问题有了更深一步的了解，带领我渐渐走进了电的世界，各位老师的热情帮助及各位同学的好学态度都给我留下了深刻的印象。特别是各位老师诲人不倦的风范，更是给我们树立了榜样。在此，我隆重的感谢他们！感谢他们给我的鼓励和厚爱！参考文献1 张德有.微机非电量仪器的实用设计.水力电力出版社，1998.2 刘迎春.传感器原理设计与应用.国防科技大

40、学出版社，2001.3 刘文彦.现代测试系统.国防科技大学出版社，1999，5.4 张建民，王涛，王忠礼.智能控制原理及应用.北京：高等教育出版社2003年2月第一版.5 雷霖.微机自动检测.电子科技大学出版社，2002.3.6 李朝青.单片机原理及接口技术.北京航空航天大学出版社，2006.7 李伟，赵英宝，刘朝英.中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集，2004.8 XU Y. A model for the prediction of turbine flowmeter performance .Flow Measurement and Instrumentation, 1

41、992, 3 (1) :37-439 刘敏，雍晓蕾.川渝地区自动化与电控技术学术年会论文集，2005.10 饶楠，翁志恒，张定会.第七届青年学术会议论文集，2005.11 李素芬.涡轮流量计测量误差修正J. 测控技术, 1995,(04).12 韩文卿, 孙良玉. 涡轮流量计测量误差分析J. 测控技术, 1995,(02).13 刘正先，孟庆国，梁永超，宁潜有，钟文凯.气体涡轮流量计的改进及实验测量J流体机械，2003，(05).14 康建华.涡轮流量计的应用J. 科技信息，2007，(02)15 LóPEZ-GONZáLEZ L M,SALA J M,GONZALEZ-B

42、USTAMANTE J A,et al. Modelling and simulation of the dynamic performance of a natural-gas turbine flowmeter .Applied Energy, 2006, 83 (11) :1222-1234.16 柴峰，王伟.涡轮流量计的结构与选型J. 河南科技, 2005,(07).附录：测周子程序ORG 0000HAJMP MAIN;30H-35H ;显示缓冲区;36H,37H ;存计周数值ORG 001BHAJMP IT1PORG 0100HMAIN:MOV SP,#79H ACALL DIRSTHH:ACALL PTM ACALL CEZ ACALL SCHUL MOV R0,#40H MOV R1,#41H MOV R2,#35H ACALL BINBCD MOV R0,#42H MOV R1,#43H MOV R2,#32H ACALL BINBCD ACALL DIR AJMP HHDIRST:MOV R1,#08H MOV A,#00H MOV R0,#30H FZHI:MOV R0,A INC R0 DJNZ R1,FZHI RET PTM:CLR TR1 MOV TMOD,#20H ;T1工作方式设定 MOV TH1,#0F