文档介绍：基于C51单片机的流量积算仪的研究1、概述流量积算仪采用微型计算机的智能功能,[1]。流量积算仪是二次仪表,它对一次仪表传感器传送来的信号进行接收运算处理,在有的场合流量的实时显示与积算至关重要,因此,流量积算仪也就扮演着十分重要的角色。2、总体结构本课题所研究的流量积算仪作为浮子流量传感器的信息处理单元,其结构框图如图1所示。从结构图可以看出,该流量积算仪主要可以分为信号采集单元,中央处理单元及通讯单元以这三个部分。图1流量积算仪的结构框图3、信号采集单元本文所研究的流量积算仪的信号采集单元的原理图如图2所示。来自流量传感器的4~20mA的电流信号经过电阻R21转化为1~5V的电压信号,此后经由低通滤波电路滤除高频干扰后,送至压频转换器的电压输入端,经过压频转换器将1~5V的模拟的电压信号转换为频率信号后送至光电耦合器。当光电耦合器的输入端满足电平要求时其内部的发光二极管驱动光敏三极管导通,将流量的频率信号送至单片机进行下一步工作。4、中央处理单元如图3所示,为中央处理单元的结构原理图,主要包括单片机,实时时钟,存储器,地址锁存器等。在本文中选用这一款单片机主要是由于它具有以下几个优点:AT89C51内部带有闪烁程序存储器,可以被方便的擦写,这样在系统开发的过程中可以比较方便的对所编写的程序进行修改,提高了系统开发的工作效率,与此同时,可以不受外部电源的影响,有效地保存一些需要存储的数据,另外,由于存储器的可以擦写,系统可以进行反复实验,根据需要修改程序;AT89C51采用的是静态时钟方式,可以节省电能,这就大大降低了仪表的功耗。本文研究的仪表具有实时时间显示的功能,并且需要产生周期性的中断,因此需要实时时钟芯片,在课题中选用DS12887。由于AT89C51单片机的内部的存储空间有限,需要外部扩展存储器RAM和ROM。系统选用的随机数据存储器是HK1215。HK1215是一块兼容6116的2k字节非易失性的数据存储器,它通过地址锁存器74573与单片机AT89C51相连接,实现数据的写入与读取。5、通讯单元本文所研究的流量积算仪的通讯单元的结构原理图如图4所示。从图中可以看出,在通讯单元中又选用了一块单片机,也就是说该流量积算仪采用了双CPU的结构。需要说明的是,通讯单元中的CPU只负责通讯的任务,其他的功能完全由中央处理单元中提到的单片机所实现。由于中央处理单元要完成包括流量信号的采集,复杂的流量积算,显示等功能,如果还要负责通讯的工作,将大大增加工