基于C8051F单片机的压力变送器的研制
发布时间：2021-06-27 11:56
液位仪是企业生产自动化的重要仪器,主要用于对多种容器液位的检测和控制。随着电子技术的发展及相关企业出于对生产自动化和节能减排的需要,对液位仪的需求猛增,同时对液位仪的智能化程度要求逐渐提高,如要求产品的多功能、高精度、智能型、低功耗、总线通信等。利用微波来检测液位,是近年来发展迅速的一项液位测量技术,称为雷达液位仪。由于不受高压、高温、高湿、高挥发等恶劣测量环境条件的限制,产品的精度较高,可达1%,适应性好,广泛适用于各种实际工业操作环境。但是传统的液位仪并没有液体压力测量的功能,而很大一部分用户在应用中有对测量介质压力有实际需求,尤其是对一些高压储油罐等。本课题来源于多功能雷达液位仪的一个子项目,主要对实现低成本、低功耗的液体压力测量进行研究,将从压力传感器采集的模拟电压信号变为数字信号,通过段码液晶显示出来,同时通过MODBUS协议传送到通信总线。本论文重点阐述研制一个实用的压力变送器的硬件部分和固件部分的方法和过程。本论文主要分为以下五个部分。第一部分是绪论,介绍了压力变送器的历史、现状及分类,简要说明了本系统的研制意义和过程;第二部分介绍了MODBUS协议;第三部分是系统实现原...
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硅扩散式压力传感器的典型原理图
方便安装在法兰上。图 1.2 压力传感器实物图1.2 本课题的研制要求在石化、机械加工、海洋仪器等行业，大型高压气体密封罐应用广泛。为了及时地了解气体密封罐的压力状态，需要在罐体上安装压力变送器来实时监测气体压力状态。压力变送器是一种能感受压力，并将压力信号转换为可传递的信号的仪表，输出信号与输入信号中间，有一定的线性关系，压力变送器的输出信号很多，有 4～20mA、0～20mA、0～10V、0～5V 等等。其中 4～20mA 输出如仪表工业中常用的 HART 协议兼容。本课题的研制要求是要通过 RS-485 串行总线标准输出差分数字信号，并且支持 MODBUS 协议。压力变送器有一定的量程范围[7,8,9]，一般来说，最好将实际使用到得量程设定在他标称量程范围的 1/3 ～ 2/3 段，这样才能保证精度，所以，在选择压力传感器上，要选择比待测最大值还要大 1.5 倍左右量程的压力传感器。按照本课题研制要求，被测气体压力为 10kPa～500kPa，故应该选择最大量程为 1MPa 或者 2MPa 的压力传感器。
图 2.1 MODBUS 协议典型报文格式2.1.2 报文传送标准的报文传送是通过使用与 RS-232C 标准兼容的串行通信接口来进行的，该标准定义了插脚引线、电缆、信号电平、传送波特率和奇偶校验等。通过调制解调，微控制单元可实现连接网络。控制器中间通过主从机制来进行相互通信。在通信开始，只有主机可以以查询的方式发起通信，其他的从机通过提供查询数据给主机，或者执行主机给出的命令来响应主机的查询。主机既可以通过地址访问单独从机，也可以通过广播模式发送报文，但是后者不需要从机的响应。MODBUS 系统中，有两种信息传递模式[13]，即 ASCII(美国标准信息交换码)和
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机的HT1621液晶显示系统设计[J]. 汪川,樊泽明. 现代电子技术. 2010(23)
[2]基于Modbus协议的医用气体压力监控系统开发[J]. 徐沙林,谈乐斌,浦杰. 工业控制计算机. 2010(08)
[3]用51单片机驱动动态笔段式LCD及Proteus仿真[J]. 时为. 扬州职业大学学报. 2009(02)
[4]基于AD698的粗糙度测试仪信号调理电路的设计[J]. 杨涛,颜德田. 电子测量技术. 2009(05)
[5]基于C8051F410的平板式数字智能料位计[J]. 罗向东,李北城,赵孝文,吴珂. 自动化技术与应用. 2009(03)
[6]基于MC9S08AW32和HT1621的家电液晶显示系统设计[J]. 王刚,于刚,刘建伟. 现代电子技术. 2009(06)
[7]CRC纠错原理及其Matlab仿真[J]. 魏西媛,蓝洋. 科技信息. 2008(26)
[8]低阻压阻压力变送器的设计及性能测试[J]. 楼晓春,陈华凌. 机电工程. 2008(04)
[9]一种高精度数据采集系统模拟信号调理电路的设计[J]. 陈淑芳. 长沙铁道学院学报(社会科学版). 2008(01)
[10]CRC算法设计与程序实现[J]. 王忠,李延社,游智胜. 电子测量技术. 2007(12)
硕士论文
[1]基于C8051F410的沥青混合料弯曲蠕变试验控制系统的研究[D]. 杨瑞尧.西安建筑科技大学 2010
本文编号：3252800
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硅扩散式压力传感器的典型原理图
方便安装在法兰上。图 1.2 压力传感器实物图1.2 本课题的研制要求在石化、机械加工、海洋仪器等行业，大型高压气体密封罐应用广泛。为了及时地了解气体密封罐的压力状态，需要在罐体上安装压力变送器来实时监测气体压力状态。压力变送器是一种能感受压力，并将压力信号转换为可传递的信号的仪表，输出信号与输入信号中间，有一定的线性关系，压力变送器的输出信号很多，有 4～20mA、0～20mA、0～10V、0～5V 等等。其中 4～20mA 输出如仪表工业中常用的 HART 协议兼容。本课题的研制要求是要通过 RS-485 串行总线标准输出差分数字信号，并且支持 MODBUS 协议。压力变送器有一定的量程范围[7,8,9]，一般来说，最好将实际使用到得量程设定在他标称量程范围的 1/3 ～ 2/3 段，这样才能保证精度，所以，在选择压力传感器上，要选择比待测最大值还要大 1.5 倍左右量程的压力传感器。按照本课题研制要求，被测气体压力为 10kPa～500kPa，故应该选择最大量程为 1MPa 或者 2MPa 的压力传感器。
图 2.1 MODBUS 协议典型报文格式2.1.2 报文传送标准的报文传送是通过使用与 RS-232C 标准兼容的串行通信接口来进行的，该标准定义了插脚引线、电缆、信号电平、传送波特率和奇偶校验等。通过调制解调，微控制单元可实现连接网络。控制器中间通过主从机制来进行相互通信。在通信开始，只有主机可以以查询的方式发起通信，其他的从机通过提供查询数据给主机，或者执行主机给出的命令来响应主机的查询。主机既可以通过地址访问单独从机，也可以通过广播模式发送报文，但是后者不需要从机的响应。MODBUS 系统中，有两种信息传递模式[13]，即 ASCII(美国标准信息交换码)和
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机的HT1621液晶显示系统设计[J]. 汪川,樊泽明. 现代电子技术. 2010(23)
[2]基于Modbus协议的医用气体压力监控系统开发[J]. 徐沙林,谈乐斌,浦杰. 工业控制计算机. 2010(08)
[3]用51单片机驱动动态笔段式LCD及Proteus仿真[J]. 时为. 扬州职业大学学报. 2009(02)
[4]基于AD698的粗糙度测试仪信号调理电路的设计[J]. 杨涛,颜德田. 电子测量技术. 2009(05)
[5]基于C8051F410的平板式数字智能料位计[J]. 罗向东,李北城,赵孝文,吴珂. 自动化技术与应用. 2009(03)
[6]基于MC9S08AW32和HT1621的家电液晶显示系统设计[J]. 王刚,于刚,刘建伟. 现代电子技术. 2009(06)
[7]CRC纠错原理及其Matlab仿真[J]. 魏西媛,蓝洋. 科技信息. 2008(26)
[8]低阻压阻压力变送器的设计及性能测试[J]. 楼晓春,陈华凌. 机电工程. 2008(04)
[9]一种高精度数据采集系统模拟信号调理电路的设计[J]. 陈淑芳. 长沙铁道学院学报(社会科学版). 2008(01)
[10]CRC算法设计与程序实现[J]. 王忠,李延社,游智胜. 电子测量技术. 2007(12)
硕士论文
[1]基于C8051F410的沥青混合料弯曲蠕变试验控制系统的研究[D]. 杨瑞尧.西安建筑科技大学 2010
本文编号：3252800
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