非接触式明渠污水流量计的研制

　　1引言

　　本系统主要用于对城市及工业排污水流量的监测，为国家的宏观管理提供信息。其主要技术参数和功能有:

　　①水位测量范围:住o30m一1，000m，水位分辨率为住00lm;水位测量误差:士住O仍m;流量测量范围:10xn犯l一巧000m呱;流量测量误差:土3%。

　　②实时按小时存储流量数据，存储时间为5个月;查询和打印历史数据;实时显示实测数据;

　　③自动显示运行状态和操作信息;

　　④通过键盘操作，设置系统时钟和巴歇尔槽的类型。

　　⑤提供Rs一232接口功能;输出4一20mA标准电流信一号。

　　2系统硬件结构的组成

　　系统硬件结构图略可向作者索取，单片机使用AT89C“WD，该芯片的主要特点是内部集成ROM为20K字节，其它性能与觉系列相同。这样既免去外部ROM的扩展，又提高了系统的可靠性和抗干扰能力。74LS373作为地址锁存器，将单片机转换为标准的三总线结构。74Ls244驱动器用于提高单片机控制信号的带载能力，以提高系统工作的可靠性。74Ls138译码器的高电平使能端E3用P2.7控制，两个低电平使能端E:、EZ直接接地，C、B、A分别连接P2.6、P2.5、P2.4，这样侮个译码输出信号控制的地址范围为4K字节，共计犯K字节且为高地址段。低32K字节的地址段被内部带有铿电池的DS1320Y非易失性SRAM芯片占用，地址为0000H一7FFFH。主要用于存放历史数据，作为数据缓冲区和Csl高级语言的运行环境。它的片选信号直接接地，即默认为P2.7为低电平时选通，这样可减少连线和发生故障的概率。

　　3主要模块功能及其设计

　　3.1信号调理电路、数据采集电路

　　调理电路是将压差传感器输出的微弱电压信号经放大后，再经具有调零、调满的后级放大电路，通过低通滤波器输出。-SV的电压信号送至八/。转换电路MAX197进行采集，由单片机检测并进行相应的数据处理。该电路应用12位A/D转换芯片MAx197，共有8个模拟输入通道，工作方式和通道号在同一字节写入芯片便可启动转换，转换结束信号为有效电平时，分别读出低8位和高4位，数字化的值为。一4095，对应着压力即水的深度h为。一1000mm，将此值代入公式Q=KxH。可计算出瞬时流量Q，式中K和指数n由用户使用的巴歇尔槽的类型来确定。MAX197可编程芯片的工作方式在启动前可根据需要设置。

　　3.2键盘电路和微型打印机电路

　　键盘接口电路使用8255可编程并行芯片，片选信号的地址为E000H，PA口连接的是操作键。PB口连接着功能键并用中断的方式向系统反映用户的击键信息，它们通过中断源扩展电路合用单片机的同一中断源，单片机响应中断后，利用查询的方法再进一步的识别具体的中断源信号，进行相应的操作。操作键是配合功能键使用的，在不同的功能键下完成不同的操作，以减少系统的空间占用和配线。中断源扩展电路是通过74LS08与门逻辑电路实现的。键盘防抖动和防重复键是通过软件实现的。8255的PC口是连接微型打印机数据线与单片机的接口电路，打印机的BusY信号使用P14进行查询访问，选通信号用P15控制。打印机的型号为WH4008A广I，，每行点数为240，内部配有全部字符集及所有国标一、二级汉字。用户可自选使用并行接口或串行接口，本系统选择使用前者。它提供了众多的打印机控制命令，有汉字的旋转，放大，字间距调整，打印条形码和图形等，编程灵活方便。