Problemas domésticos não resolvidos do instrumento medidor inteligente: o medidor de vazão é suscetível a interferências, vibrações externas e a vibração do campo industrial é generalizada; limite inferior de alcance limitado, não pode ser medido com precisão baixa vazão, pequena vazão. Durante horas de tráfego, o sinal de saída do sensor é fraco, facilmente submerso pelo ruído. Portanto, adote o método de processamento digital de sinal (DSP) para resolver esses problemas que aparecem no sinal de baixa velocidade devido ao ruído forte, expandindo assim o limite de alcance dos medidores inteligentes. Para obter a medição precisa do sinal de baixa velocidade de fluxo, use um chip FPGA mais potente para desempenhar melhor o efeito do método de processamento digital para melhorar a precisão da detecção. 1. O design da estrutura de hardware do medidor de vazão vórtice digital do hardware é principalmente: o circuito de processamento de sinal vórtice, o circuito de exibição de cristal líquido, o circuito de controle do teclado e o módulo de processamento de algoritmo FPGA. O diagrama de blocos é mostrado na figura 1. 1. 1 escolha o microprocessador TI série MSP430 MCU, é um tipo de com consumo de energia ultrabaixo do microcontrolador poderoso. A corrente de trabalho, dependendo do modo de trabalho, é de 0,1μ A a 280μ A, com tensão de 1,8 V a 3,6 V. O MSP430F149 possui uma rica peça de moldagem externa no chip, com a precisão do módulo de conversão AD 12 integrado, comparador analógico de precisão, multiplicador, etc., sendo a interface mais importante para o módulo de hardware. Isso pode economizar espaço na parte externa do módulo da CPU e melhorar a eficiência da execução do código. O digital ocupa uma posição muito importante no medidor de vazão Vortex . 1. O módulo de processamento de sinal analógico 2 vem do sinal de tensão alternada do sensor de rua Vortex, e dez contém muito ruído e vibração, portanto, é necessário conectar o microprocessador a um circuito específico para identificar o sinal de tensão e, em seguida, os resultados são obtidos pelo circuito de conversão A/D na CPU. O circuito de processamento de sinal Vortex inclui um circuito de amplificação de sinal e um circuito de filtro. Vindo do sensor de rua vórtice é um sinal de tensão alternada relativamente fraco, este sinal não é fácil de obter e processamento de microprocessador, por isso deve passar antes de entrar no circuito de condicionamento de sinal da CPU para formar uma certa regra, deve ter a força do sinal, e então pelo circuito de conversão A/D tensão analógica em sinal A em sinal digital A para processamento de sinal digital. Como mostrado na figura 2, o Vi é um sinal de tensão alternada, que varia de 0 a 1 V. 2 V, sinais de fase de 0 a 180 graus. Em vista do circuito de conversão A/D do MSP430 não pode ser conversão de tensão negativa, ao fazer amplificação de sinal e tensão de referência A, Vref para fazê-lo após a amplificação do sinal em V, adequado para os requisitos do circuito de conversão AD. O amplificador A1 é principalmente para amplificação de sinal, ampliação de 100, e A2 na amplificação de segundo nível e filtragem passa-baixa, incluindo o papel de C3 e C4 é filtrar, filtrar a parte dos sinais de interferência de alta frequência. Através da amplificação do sinal e do processamento de filtragem, o Vo torna-se um sinal relativamente bom, podendo ser usado para análise de microprocessadores. A qualidade do sinal e a frequência do sinal de velocidade são proporcionais à frequência do sinal, sendo que quanto maior a qualidade do Vo, melhor. 1. 3 teclado exibe a função do módulo do teclado principalmente através da exibição completa do monitor do teclado, impacto ambiental e configurações de parâmetros de inicialização, etc. O teclado USA o teclado não codificador. O teclado emprega quatro teclas: define a saúde nacional, incremental, deslocamento e detecção de interferência ambiental dez teclas. Antes de uma tecla na forma de uma chave multifuncional, seleção de conteúdo de exibição completa, função de configuração de parâmetros, as teclas são usadas para determinar a interferência ambiental em tempo real causada pela frequência de vibração externa. O circuito do teclado adota resistência na borda descendente, a maneira de interrupção para conectar e CPU, alcança procedimentos de controle de teclado de resposta. No entanto, devido à adoção de teclado não codificado e hardware dragão & outros; Eliminar trepidação & durante todo o circuito, de modo que a necessidade no software & outros; Para tremer & durante todo o circuito, de modo que a necessidade no software & outros; Para tremer & durante todo o circuito; O efeito do módulo de exibição de cristal líquido é principalmente a exibição de dados medidos, o parâmetro do estado do meio medido de exibição e as configurações de parâmetros. O conteúdo da tela LCD do JianShi é determinado pelo estado do teclado, a tela, a frequência da tela LCD, o fluxo, a temperatura do meio, a pressão, etc.; no estado de configuração do parâmetro, a exibição e o parâmetro sobre o conteúdo, configuração, etc. 2. O módulo de processamento de algoritmo FPGA adota o dispositivo ACEX1K série EPIK50TC144 da empresa Altera como a realização FPGA do algoritmo de correlação cruzada. O dispositivo EPIK50TC144 tem as seguintes características: 1. Alto desempenho. Pode ser em um único chip para implementar design de baixo consumo de energia, integração do dispositivo dentro dos blocos de matriz incorporados aprimorados (EAB), como memória de alta velocidade pode ser realizada e funções Mega de lógica específica. 2. Alta densidade. O dispositivo da série ACEX1K contém unidade lógica (莱斯) de 576 a 4992.
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