蒸汽表如何轉(zhuǎn)慢.doc

1、湖南大學(xué)畢業(yè)論文HUNAN UNIVERSITY畢 業(yè) 論 文論文題目：讓蒸汽表走慢的方法學(xué)生姓名：李鑫學(xué)生學(xué)號(hào)：QQ912839078專業(yè)班級(jí)：無(wú)線遙控2012級(jí)8班學(xué)院名稱：電子儀器儀表學(xué)院學(xué)生電話院院長(zhǎng)：李鑫2012年6月5日 加好擾量龍電效流計(jì)鑫話流可：果量慢儀：量9，計(jì)轉(zhuǎn)器計(jì)慢1如的、專校轉(zhuǎn)2果輸停業(yè)9表8你入止調(diào)8停3要脈、校9止9詳沖儀流30細(xì)信器量67了號(hào)是計(jì)08解到是可1請(qǐng)達(dá)以使8加良干流2I成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘要：數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）簡(jiǎn)稱DVM，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸

2、入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與PC進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。關(guān)鍵詞 數(shù)字電壓表；數(shù)字化；精度圖表 1 目 錄第1章 緒論11.1簡(jiǎn)介11.2數(shù)字電壓表的優(yōu)點(diǎn)2第2章 電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)32.1數(shù)據(jù)采集32.1.1 A/D轉(zhuǎn)換器32.1.2 ADC0804的工作方式52.2 數(shù)據(jù)處理62.2.1 AT89S5162.2.2 AT89S51單片機(jī)最小系統(tǒng)連接92.3數(shù)據(jù)接收與數(shù)據(jù)處理電路102.4 顯示設(shè)計(jì)102.4.1 LED顯示的原理102.4.2 LE

3、D顯示驅(qū)動(dòng)11第3章 程序設(shè)計(jì)123.1 主程序設(shè)計(jì)框圖123.2 程序清單12第4章 仿真過程154.1 KeilC軟件介紹154.2 Proteus軟件簡(jiǎn)介164.3 KeilC與Proteus連接調(diào)試174.4 仿真結(jié)果圖18結(jié)語(yǔ)20致謝21參考文獻(xiàn)22 第1章 緒論1.1簡(jiǎn)介 目前測(cè)量蒸汽的儀表主要為兩種形式：渦街流量計(jì)與差壓式流量計(jì)。差壓式流量計(jì)與渦街流量計(jì)比較壓力損失大、測(cè)量精度不高、差壓傳送錯(cuò)誤，綜合各方面性能確定選擇渦街流量計(jì)。渦街流量計(jì)主要原理：在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖1所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非

4、對(duì)稱地排列。由于渦街流量計(jì)輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)，所以測(cè)量的體積流量比較精確。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)質(zhì)量流量還是有直接影響的。1.2漩渦的優(yōu)點(diǎn)設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)來流的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式f=SrU1/d=SrU/md （1）式中U1-旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；Sr-斯特勞哈爾數(shù)；m-旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比

5、圖1 卡曼渦街 管道內(nèi)體積流量qv為qv=D2U/4=D2mdf/4Sr (2)管道內(nèi)質(zhì)量流量M為M=qv主要特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，安裝維護(hù)方便（與差壓流量計(jì)相比較）。適用流體種類多，如液體、氣體、蒸氣和部分混相流體。精確度教高（與差壓式，浮子式流量計(jì)比較），一般為測(cè)量值的（ 1%2%）R。范圍寬度，可達(dá)10：1或20：1。壓損?。s為孔板流量計(jì)1/41/2）。輸出與流量成正比的脈沖信號(hào)，適用于總量計(jì)量，無(wú)零點(diǎn)漂移； 第2章 電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表由A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成，測(cè)量05.0V范圍內(nèi)的輸入電壓值，由兩個(gè)3位共陰7段數(shù)碼管掃描顯示，最大分辨率0.1V，誤差0.05V。以AT

6、89S51和ADC0804為核心內(nèi)件。ADC0804實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。單片機(jī)AT89S51是整個(gè)系統(tǒng)的核心，實(shí)現(xiàn)輸入端的分路選擇（量程轉(zhuǎn)換），模數(shù)轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的處理及在數(shù)碼管上數(shù)據(jù)的顯示，提供ADC0804芯片的工作頻率等功能。2.1數(shù)據(jù)采集2.1.1 A/D轉(zhuǎn)換器模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量(A/D轉(zhuǎn)換)和數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量(D/A)轉(zhuǎn)換是計(jì)算機(jī)與外部環(huán)境進(jìn)行聯(lián)系的主要形式。當(dāng)計(jì)算機(jī)用于工程控制，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集等方面是時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的模擬信號(hào)必須通過A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字量，送入計(jì)算機(jī)處理，計(jì)算機(jī)的輸出信號(hào)又必須通過D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)送到現(xiàn)場(chǎng)去驅(qū)動(dòng)機(jī)械或電氣設(shè)備動(dòng)作。計(jì)算機(jī)控制過程如圖1：D/A轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)A/D轉(zhuǎn)

7、換現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)信號(hào) 現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備 圖1計(jì)算機(jī)控制過程示意圖A/D轉(zhuǎn)換的種類很多，主要的有逐次比較式、雙積分式、并行式。逐次比較式主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度快，精度高，但抗干擾能力不強(qiáng)，價(jià)格適中。本次使用的ADC0804就是逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器。逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器是以A/D轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)，加上比較器、逐次比較式寄存器、置數(shù)選擇邏輯電路以及時(shí)鐘等組成，如圖2。其轉(zhuǎn)換的基本原理如下：在啟動(dòng)信號(hào)控制下，首先置數(shù)選擇邏輯電路給逐次逼近式寄存器最高位置“1”，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬量與輸入的模擬量V1進(jìn)行比較，電壓比較器給出比較結(jié)果。如果輸入量大于或等于經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器輸出的量，則比較器輸出為“1”，否則為“0”，置數(shù)

8、選擇邏輯電路根據(jù)比較器輸出的結(jié)果，修改逐次逼近式寄存器中的內(nèi)容，使其D/A轉(zhuǎn)換后的模擬量逐次比較輸入的模擬量。經(jīng)過若干次修改后的數(shù)字量，就是A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。 第3章 程序設(shè)計(jì)3.1 主程序設(shè)計(jì)框圖 整個(gè)主程序就是在A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理及顯示程序循環(huán)執(zhí)行。整個(gè)程序流程框圖如圖10所示。啟動(dòng)ADC0804對(duì)模擬量輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過查詢INTR（P3.3引腳）來確定轉(zhuǎn)換是否完成，若完成則把數(shù)據(jù)通過P1端口讀入，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后在數(shù)碼管上顯示。圖10 程序流程框圖3.2 程序清單#include #define uchar unsigned charuchar code shuzi10=0x3f,

9、0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;uchar code ds4=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7;uchar code dispcode10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/定義數(shù)碼管顯示的十分位0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;uchar code dispcod10=0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed;/定義個(gè)位包含小數(shù)點(diǎn)即0.,1.,2.,3.,4.,5.;int dis2;sbit cs=P34; /聲明CS變量sbit rd

10、=P36; 第4章 仿真過程4.1 KeilC軟件介紹 目前流行的51系列單片機(jī)開發(fā)軟件是德國(guó)Keil公司推出的Keil C51軟件，它是一個(gè)基于32位Windows環(huán)境的應(yīng)用程序，支持C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編程，其6.0以上的版本將編譯和仿真軟件統(tǒng)一為Vision（通常稱為V2）。Keil提供包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，由以下幾部分組成：Vision IDE集成開發(fā)環(huán)境（包括工程管理器、源程序編輯器、程序調(diào)試器）、C51編譯器、A51匯編器、LIB51庫(kù)管理器、BL51連接/定位器、OH51目標(biāo)文件生成器和Monitor-51、RTX51實(shí)時(shí)

11、操作系統(tǒng)。 應(yīng)用Keil進(jìn)行軟件仿真開發(fā)的主要步驟為：編寫源程序并保存建立工程并添加源文件設(shè)置工程編譯/匯編、連接，產(chǎn)生目標(biāo)文件程序調(diào)試。Keil使用“工程”（Project）的概念，對(duì)工程（而不能對(duì)單一的源程序）進(jìn)行編譯/匯編、連接等操作。工程的建立、設(shè)置、編譯/匯編及連接產(chǎn)生目標(biāo)文件的方法非常易于掌握。首先選擇菜單File-New，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語(yǔ)言或C語(yǔ)言源程序（或選擇File-Open，直接打開已用其它編輯器編輯好的源程序文檔）并保存，注意保存時(shí)必須在文件名后加上擴(kuò)展名.asm（.a51）或.c；然后選擇菜單Project-New Project，建立新工程并保存（保存時(shí)無(wú)需

12、加擴(kuò)展名，也可加上擴(kuò)展名.uv2）；工程保存后會(huì)立即彈出一個(gè)設(shè)備選擇對(duì)話框，選擇CPU后點(diǎn)確定返回主界面。這時(shí)工程管理窗口的文件頁(yè)（Files）會(huì)出現(xiàn)“Target1”，將其前面+號(hào)展開，接著選擇Source Group1，右擊鼠標(biāo)彈出快捷菜單，選擇“Add File to Group Source Group1”，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求尋找并加入源文件（在加入一個(gè)源文件后，該對(duì)話框不會(huì)消失，而是等待繼續(xù)加入其它文件）。加入文件后點(diǎn)close返回主界面，展開“Source Group1”前面+號(hào)，就會(huì)看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。緊接著對(duì)工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的Ta

13、rget1，再選擇Project-Option for TargetTarget1（或點(diǎn)右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項(xiàng)），打開工程屬性設(shè)置對(duì)話框，共有8個(gè)選項(xiàng)卡，主要設(shè)置工作包括在Target選項(xiàng)卡中設(shè)置晶振頻率、在Debug選項(xiàng)卡中設(shè)置實(shí)驗(yàn)仿真板等，如要寫片，還必須在Output選項(xiàng)卡中選中“Creat Hex Fi”；其它選項(xiàng)卡內(nèi)容一般可取默認(rèn)值。工程設(shè)置后按F7鍵（或點(diǎn)擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo)）進(jìn)行編譯/匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)文件。4.4 仿真結(jié)果圖仿真結(jié)果圖如下圖12 圖12 仿真結(jié)果圖 設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)來流的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式f=SrU1/d=SrU/md 式中U1-旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；Sr-斯特勞哈爾數(shù)；m-旋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，安裝維護(hù)方便（與差壓流量計(jì)相比較）。適用流體種類多，如液體、氣體、蒸氣和部分混