Problèmes non résolus des compteurs intelligents : les débitmètres sont sensibles aux interférences, aux vibrations externes et aux vibrations industrielles fréquentes ; la plage de mesure est limitée, ce qui empêche la mesure précise des faibles débits. En période de forte affluence, le signal de sortie du capteur est faible et sujet au bruit. Le traitement numérique du signal (DSP) permet de résoudre ces problèmes, notamment en cas de signal faible et de bruit important, et d'élargir la plage de mesure des compteurs intelligents. Afin d'obtenir une mesure précise des signaux faibles, une puce FPGA plus puissante optimise le traitement numérique et améliore la précision de la détection. 1. La structure matérielle du débitmètre vortex numérique comprend principalement : le circuit de traitement du signal vortex, le circuit d'affichage à cristaux liquides, le circuit de commande du clavier et le module de traitement FPGA. Le schéma fonctionnel est illustré à la figure 1. 1. Le microprocesseur TI MSP430 est un microcontrôleur puissant à très faible consommation d'énergie. Le courant de fonctionnement varie de 0,1 μA à 280 μA selon le mode de fonctionnement, avec une tension comprise entre 1,8 V et 3,6 V. Le MSP430F149 est doté d'un moulage externe sur puce, d'un module de conversion analogique-numérique 12 bits intégré de précision, d'un comparateur analogique de précision, d'un multiplicateur, etc., qui constituent l'interface la plus importante avec le module matériel. Cela permet d'économiser l'espace externe du module CPU et d'améliorer l'efficacité de l'exécution du code. Le numérique occupe une place essentielle dans le débitmètre Vortex . Le module de traitement du signal analogique 1.2 reçoit le signal de tension alternative du capteur de rue Vortex, qui génère beaucoup de bruit et de vibrations. Il est donc connecté à un circuit spécifique pour identifier le signal de tension, puis transféré vers le processeur via le circuit de conversion analogique-numérique. Le circuit de traitement du signal Vortex comprend un circuit d'amplification et un circuit de filtrage. Le signal alternatif provenant du capteur de vortex est relativement faible. Il est difficile à obtenir et à traiter par le microprocesseur. Il doit donc être transmis avant d'entrer dans le circuit de conditionnement du signal du processeur pour former un signal de puissance, puis converti en signal numérique par le circuit de conversion A/N. Comme illustré à la figure 2, Vi est un signal alternatif, dont la plage de tensions est comprise entre 0 et 1 V, et 2 V, avec des signaux de phase de 0 à 180 degrés. Le circuit de conversion A/N du MSP430 ne pouvant pas effectuer de conversion de tension négative, lors de l'amplification du signal et de la tension de référence A, Vref doit être amplifié après l'amplification du signal en V, ce qui est adapté aux exigences du circuit de conversion A/N. L'amplificateur A1 est principalement destiné à l'amplification du signal, avec un grossissement de 100, tandis que A2 assure l'amplification de second niveau et le filtrage passe-bas. Les amplificateurs C3 et C4 filtrent les signaux parasites haute fréquence. Grâce à l'amplification et au filtrage du signal, Vo devient un signal relativement bon, utilisable pour l'analyse du microprocesseur. La qualité du signal Vo et sa vitesse sont proportionnelles à la fréquence du signal, plus la fréquence est élevée, meilleure est la qualité du Vo. 1. Le clavier 3 affiche les fonctions du module clavier, principalement via l'affichage complet du moniteur, l'impact environnemental et les paramètres d'initialisation, etc. Le clavier utilise un clavier non codé. Il utilise quatre touches : réglage de la santé nationale, incrémental, décalage et détection des interférences environnementales. Avant une touche, sous forme de touche multifonction, sélection du contenu de l'affichage complet et fonction de paramétrage, les touches permettent de déterminer en temps réel les interférences environnementales causées par la fréquence des vibrations externes. Le circuit du clavier adopte une résistance sur le front descendant, ce qui permet de connecter le processeur et d'obtenir des procédures de contrôle du clavier réactives. Cependant, grâce à l'utilisation d'un clavier non codé et du matériel Dragon, les vibrations sont éliminées. Le circuit nécessite donc des logiciels. 。 L'effet du module d'affichage à cristaux liquides est principalement l'affichage des données mesurées, les paramètres de l'état du milieu mesuré d'affichage et les réglages des paramètres. Le contenu de l'écran LCD de JianShi est déterminé par l'état du clavier, l'affichage, la fréquence d'affichage LCD, le débit, la température du milieu, la pression, etc. Dans l'état de réglage des paramètres, l'affichage et les paramètres concernant le contenu, le réglage, etc. 2. Le module de traitement d'algorithme FPGA adopte le dispositif ACEX1K série EPIK50TC144 de la société Altera comme réalisation FPGA de l'algorithme de corrélation croisée. Le dispositif EPIK50TC144 présente les caractéristiques suivantes : 1. Hautes performances. Peut être sur une seule puce pour mettre en œuvre une conception basse consommation, l'intégration du dispositif dans les blocs de réseau intégrés améliorés (EAB), tels que la mémoire haute vitesse peut être réalisée et les méga fonctions d'une logique spécifique. 2. Haute densité. Le dispositif de la série ACEX1K contient une unité logique (莱斯) de 576 à 4992.
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