基于CAN总线的智能流量检测仪表与系统的研究开发

发布时间：2017-06-14 20:11

  本文关键词：基于CAN总线的智能流量检测仪表与系统的研究开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本文在分析国内外电磁流量计发展现状的基础上，综合应用新型微处理器、计算机软硬件及现场总线技术，开发集电磁流量传感器、转换器、积算仪于一体的基于CAN总线的智能流量检测仪表与系统。为满足电磁流量检测仪表与系统发展需要，增强系统开放性、可靠性和通讯功能，首次将CAN总线技术应用到电磁流量检测仪表系统中，对提高我国电磁流量检测技术水平具有积极意义和重要应用价值。硬件实现中，提出可编程励磁新技术，同时对小信号放大、V／F转换、量程自动切换、电源监视和掉电保护及CAN通讯接口等重要电路作了详细分析和设计。系统软件开发中，提出引用Windows消息驱动程序设计思想构建单片机系统软件体系结构的新思想，并基于此思想建立了本项目控制软件体系结构，开发出具体软件功能模块。最后对项目进行了系统总成和测试及总结和展望。 第一章回顾了电磁流量计发展历史，综述了其技术发展动向和应用现状，介绍了现场总线仪表系统产生的原因、特点、发展趋势和作用。最后根据目前国内外电磁流量计发展现状及实际需要，论证开发基于CAN总线的智能流量检测仪表系统的必要性及其意义，并给出本文的研究内容及总体安排。 第二章介绍了电磁流量计的基本原理和CAN总线技术基础，并针对CAN总线的特点重点研究分析了其协议的分层结构、技术规范、报文传输、帧结构及CAN总线接口电气连接方式等内容 第三章根据本项目实际应用情况以及用户要求，对项目进行了任务分析，确定设计原则，同时对电磁流量仪表系统开发所涉及到的相关技术进行了分析、研究、比较和论证，提出使用可编程励磁新技术，确定了系统各功能模块所采用的技术实施方案，建立了基于CAN总线的智能型、一体式电磁流量检测仪表系统的总体结构，并分析了系统各组成部分的作用。 第四章根据系统设计任务、设计原则以及总体设计方案重点介绍了小信号放大电路、模数转换、可编程励磁技术、量程自动切换、CAN通讯接口以及系统抗干扰等硬件功能模块电路设计。 第五章介绍了消息驱动思想产生的背景，阐述了Windows消息驱动工作原理，提出引用Windows消息驱动程序设计思想构建单片机系统软件体系结构的新思想，并在此思想的指导下建立了本项目软件开发体系结构，开发出项目软件功能模块。 第六章在前面工作的基础上进行了系统总成和测试试验。 第七章对全文工作进行总结和展望。
【关键词】：电磁流量计 CAN总线 单片机 积算仪 励磁技术 V/F转换器 消息驱动
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TH814
【目录】：

• 中文摘要2-3
• 英文摘要3-6
• 第一章 绪论6-13
• §1．1 电磁流量计发展历史6-9
• §1．1．1 电磁流量计发展的历史6-7
• §1．1．2 电磁流量计发展现状7-8
• §1．1．3 电磁流量计的优缺点8-9
• §1．2 现场总线仪表9-10
• §1．3 本课题研究意义10-11
• §1．4 本论文任务及安排11-12
• §1．5 本章小结12-13
• 第二章 电磁流量计的基本原理及CAN总线技术基础13-28
• §2．1 电磁流量计的基本原理13-15
• §2．1．1 法拉第电磁感应定律13
• §2．1．2 电磁流量变送器的基本原理13-15
• §2．1．3 电磁流量计的基本原理15
• §2．2 CAN总线技术基础15-27
• §2．2．1 CAN性能特点15-16
• §2．2．2 CAN技术规范16-26
• §2．2．3 CAN总线电气连接特性26-27
• §2．3 本章小结27-28
• 第三章 系统开发关键技术分析及总体方案设计28-39
• §3．1 任务分析与设计原则28-29
• §3．2 系统关键技术分析29-36
• §3．2．1 小信号处理技术29-30
• §3．2．2 模数转换及其误差分析30-32
• §3．2．3 励磁技术32-33
• §3．2．4 标度变换、自动校准和量程自动切换33-36
• §3．3 系统总体结构设计36-38
• §3．4 本章小结38-39
• 第四章 系统硬件电路设计39-62
• §4．1 转换放大电路设计39-50
• §4．1．1 运算放大器39-43
• §4．1．2 仪表放大电路43-50
• §4．1．3 仪表放大电路在本系统中具体实现50
• §4．2 V／F转换电路设计50-54
• §4．2．1 V／F转换原理51-53
• §4．2．2 用V／F转换器实现A／D转换的方法53
• §4．2．3 V／F转换器具体实现53-54
• §4．3 可编程励磁技术实现54-56
• §4．4 自动量程转换设计56-57
• §4．5 CAN通信模块设计57-58
• §4．6 系统抗干扰设计58-60
• §4．7 本章小结60-62
• 第五章 基于消息驱动的智能流量仪表系统软件设计62-78
• §5．1 提出背景62-63
• §5．2 基于消息驱动原理的单片机系统软件设计思想63-66
• §5．3 基于消息驱动的智能流量仪表系统软件开发方法66-70
• §5．4 智能流量检测仪表系统软件开发70-77
• §5．4．1 主消息循环中主程序的任务调度70-71
• §5．4．2 副消息循环中消息产生机制和实现途径71-73
• §5．4．3 系统软件其它主要功能模块的开发73-77
• §5．5 本章小结77-78
• 第六章 系统总成及试验78-81
• §6．1 系统总成78-79
• §6．2 系统试验79-80
• §6．3 本章小结80-81
• 第七章 总结与展望81-82
• 参考文献82-84
• 致谢84

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 李耀民;智能电磁流量计系统的研究开发[D];浙江大学;2003年

2 黄睿;智能氧化锆测氧仪的研究与设计[D];武汉科技大学;2006年

3 李磊;基于Intel16位MCU及CPLD的电磁流量计设计[D];西安电子科技大学;2006年

4 白凌;电磁流量计转换器数字电路的研究与设计[D];西安电子科技大学;2007年

5 江巍;紫外探测系统设计技术研究[D];西安电子科技大学;2007年

6 余志荣;带USB接口的CAN总线远程数据采集系统的实现[D];上海交通大学;2007年

  本文关键词：基于CAN总线的智能流量检测仪表与系统的研究开发，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：450428