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涡轮流量计系统硬件设计_

2018-09-21    

系统硬件设计
1 主控制器部分
系统采用TI公司的MSP430F149单片机。该单片机有60KBFLASH,2KBRAM,具有强大的数据处理能力,具有3个捕获/比较寄存器的16位定时器A,具有7个捕获/比较寄存器的位数可设置的定时器等片内外设。
2 无线通信模块
无线收发模块使用考虑到由于流量计的工作场所,系统中考虑增加无线收发模块。一般而言,涡轮流量计都是安装在位于一些危险的无人看守的工作现场的密封管中。从控制器将在管道中测得的流量数据通过无线模块传送给主控制器,再通过CDMA模块发给远距离的控制室。避免了只使用一个控制器,传送给控制室时由于CDMA网络覆盖不到而没有信号的现象发生。调试时,通信距离在500m以内,可以保持很稳定的数据传输。
无线模块的波特率设置为9600b/s,则两个相邻字节之间的时间只有1ms左右。因此数据帧接收过程要求较高的实时响应。一般通信规约都要求请求帧发出后0.1s内返回数据帧,所以数据帧处理对实时性要求并不高。这种情况可以利用串口中断将数据存入FIFO内,在数据帧接收完毕后置相应的标志位。在主循环内查询到请求帧标志位后解析并返回数据。这要求主循环周期小于0.1s。通信接收过程依靠中断,相邻两次中断仅隔1ms的时间。在中断内将接收到数据压入FIFO中仅需数十微秒,因此1ms时间足够,保证不会漏掉数据。按10个字节计算数据发送过程若利用FIFO,仅需数百微秒,若采用查询等待方法依次发送数据,需要10ms时间。消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始。在程序中设置一个帧计时器,当线路上有数据时就刷新该计时器,线路空闲时则停止刷新,计时时间达到3.5帧时计时器被软件清除。
 
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