一种基于RS485流量计装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于RS485流量计装置，包括流量采集与信号处理模块、模数转换信号输入模块、MCU微处理器、数模转换信号输出模块、按键显示模块和RS485通讯接口模块，模数转换信号输入模块连接于流量采集与信号处理模块与MCU微处理器之间，MCU微处理器分别与数模转换信号输出模块、按键显示模块和RS485通讯接口模块连接，流量采集与信号处理模块，由传感器采集流量信号，模数转换输入模块包括A/D转换电路与信号调节电路，用于将采集到的流量信号转换为电流信号和电电流信号的调节。本实用新型专利技术具有性价比高且能实现各种液体流量测量的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到一种用于计量各种输水渠道流通水量的测量装置，尤其是一种基于RS485流量计。
技术介绍
流量计量是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。做好这一工作，对了保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用。现有技术中，目前普遍使用的量水仪，要么功能单一或功能较少，在实际应用时还需要额外的辅助设备；要么功能较全，但体积较大，不方便携带，功耗也较大，供电设备还要额外配置。目前国际上各种流量计表有上百个品种，但尚无一种可解决各种介质及物性、各种工况与流态的测量问题，只局限于某一类物质。除此之外，目前许多流量计的实时性与测量精度难以满足测量要求，而且高精度的流量计的成本比较昂贵。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术的目的在于提供一种基于RS485流量计装置，实现液体流量的循时检测以及流量的显示，充分利用了 AT89C52具有高性价比的特点，在不增加硬件资源的前提下，尽量做到硬件“软化”，提高了仪器的测量精度。本技术包括流量采集与处理模块、模数转换信号输入模块、MCU微处理器、数模转换信号输出模块、按键显示模块和RS485通讯接口模块。所述模数转换信号输入模块连接于水位米样模块与MCU微处理器之间,所述MCU微处理器分别与数模转换信号输出模块、按键显示模块和RS485通讯接口模块连接，所述流量采集与处理模块由传感器进行流量信号的提取。通过传感器采集流量信号然后经过信号的调理、A/D转换送入单片机进行控制。模数转换信号输入模块选用的A/D转换芯片是MCP3221，它要求的电平输入为+5V，MCP3221采用单电源工作，电压范围为2.7V到5.5V，片内具有采样保持电路和自定时转换功能，MCP3221芯片的VDD脚提供+2.7V到5.5V的电源，为装置提供工作电源同时为转换过程提供参考电压，VSS脚为地(电源参考地)。AIN脚模拟信号输入端，是SAR转换器的采样保持电路的输入引脚，SDA脚串行数据输入/输出端，SCL脚串行时钟信号输入端。信号调理电路中电阻R3将传感器送来的微弱的电流信号转换为电压信号，然后经过稳压管D3将电压幅度限制在5V以下。二极管D2可以削去负半周的电压。最后此电压信号通过射极跟随器成为满足A/D转换电平的电压信号。模数转换信号输入模块选用的A/D转换芯片是MCP3221，它要求的电平输入为+5V, MCP3221采用单电源工作，电压范围为2.7V到5.5V，片内具有采样保持电路和自定时转换功能，MCP3221芯片的VDD脚提供+2. 7V到5. 5V的电源，为装置提供工作电源同时为转换过程提供参考电压，VSS脚为地(电源参考地)。AIN脚模拟信号输入端，是SAR转换器的采样保持电路的输入引脚，SDA脚串行数据输入/输出端，SCL脚串行时钟信号输入端。MCU微处理器模块包括AT89C52芯片与X5045构成的系统，X5045与AT89C52的Pl 口相连，其中Pl. 0与片选信号/CS相连，Pl.1与串行输出SO相连，Pl. 2与串行时钟输A SCK相连，Pl. 3与串行输入SI相连，数据的传送与存储由软件来控制。数模转换信号输出模块采用光电偶合器件构成隔离电路，数模转换电路采用AD421芯片，AD421与单片机连接采用三线串行接口，单片机通过三线串行接口向AD421传送数据，AD421通过OUT+端口输出4 20mA的电流信号。按键显示模块采用独立式按键，显示电路采用12位动态显示，其LED芯片采用LG5641BH。RS485通讯接口模块采用RS485标准串行接口，RS-485的远距离、多节点(32个)以及传输线成本低的特性，RS485与单片机连接，单片机RXD、TXD引脚经过驱动芯片MAX1483与RS485总线相连实现计算机通信。反向器可以保证在上电后接收的同时可以发送。对比现有技术，本技术有益效果如下1、实现流量的循时检测以及瞬时流量与累积流量的显示并且完成数据的RS485通信，同时用户还可以通过键盘实现某些参数的控制。2、所选用的芯片如MCP3221以及AD421均是高性能、低价格的芯片，可以在低成本的条件下完成复杂系统的功能。3、可以实现各种液体流量的测量，在一定程度上弥补了某些流量测量仪器只局限于某一类物质的空缺，有一定的现实意义。附图说明图1为本技术系统结构框图。图2为本技术系统信号调理电路。图3为本技术系统MCP3221与单片机接口电路。图4为本技术系统X5045与单片机接口电路。图5为本技术系统光电隔离电路。图6为本技术系统AD421与单片机接口电路。图7为本技术系统RS485标准总线与单片机接口电路。具体实施方式实施例如图1-7所示，本技术为一种基于RS485流量计装置，包括流量采集与处理模块I与模数转换信号输入模块2相连、MCU微处理器3分别与模数转换信号输入模块2、数模转换信号输出模块4、按键显示模块5和RS485通讯接口模块6相连。其中流量采集与信号处理模块I包括信号的提取与信号的调节，为本技术实现的前提。本技术流量采集与处理模块采用液位传感器将采集到的流量信号转换为电流信号即4 20mA电流信号，此时电流信号与液体的高度相关，然后将微弱电流信号转换成电压信号在进行放大，以满足A/D转换器的电平要求。信号调理电路中电阻R3将传感器送来的微弱的电流信号转换为电压信号，然后经过稳压管D3将电压幅度限制在5V以下。二极管D2可以削去负半周的电压。最后此电压信号通过射极跟随器成为满足A/D转换电平的电压信号。最后此电压信号通过射极跟随器成为满足A/D转换电平的电压信号。A/D转换芯片采用是MCP3221 ;数据输出代码是由MCP3221产生的，它是输入信号与电源所提供的电压VDD的函数。LSB的理论值如公式I所示:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RS485流量计装置，包括流量采集与处理模块、模数转换信号输入模块、MCU微处理器、数模转换信号输出模块、按键显示模块和RS485通讯接口模块，其特征在于：所述模数转换信号输入模块连接于水位采样模块与MCU微处理器之间，所述MCU微处理器分别与数模转换信号输出模块、按键显示模块和RS485通讯接口模块连接，所述流量采集与处理模块由传感器进行流量信号的提取。

【技术特征摘要】
1.一种基于RS485流量计装置，包括流量采集与处理模块、模数转换信号输入模块、MCU微处理器、数模转换信号输出模块、按键显示模块和RS485通讯接口模块，其特征在于:所述模数转换信号输入模块连接于水位米样模块与MCU微处理器之间,所述MCU微处理器分别与数模转换信号输出模块、按键显示模块和RS485通讯接口模块连接，所述流量采集与处理模块由传感器进行流量信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠凌，凌海波，王俊杰，龚海军，严海玉，夏雨，李宏伟，张方叶，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：实用新型
国别省市：