一種智能明渠流量計(jì)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能明渠流量計(jì)，包括處理器模塊、流速信號(hào)采集模塊、水位信號(hào)測(cè)量模塊、串行接口模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)輸入模塊以及電源模塊。處理器模塊為高集成度MCU芯片C8051F060。流速信號(hào)采集模塊、水位信號(hào)測(cè)量模塊、串行接口模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)輸入模塊均與處理器模塊電性連接。電源模塊給其他模塊功能。本實(shí)用新型以單片機(jī)C8051F060為核心，通過(guò)流速信號(hào)采集模塊采集并計(jì)算得到流速和流量，并通過(guò)液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示，在可靠性上能夠克服外界的干擾，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行；在功能上具有多功能的設(shè)計(jì)，符合多種使用方式，可根據(jù)具體要求對(duì)功能進(jìn)行選擇，同時(shí)能夠方便的實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作，進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)定和修改，滿足了智能化的要求。
【專利說(shuō)明】
一種智能明渠流量計(jì)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能明渠流量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]明渠流量計(jì)是在非滿管狀敞開(kāi)渠道中測(cè)量自由表面自然流的流量?jī)x表，工作原理是利用明渠技術(shù)，通過(guò)測(cè)量流體液位高度，再經(jīng)過(guò)儀器內(nèi)部的微處理器運(yùn)算得到流量。由于是非接觸測(cè)量，明渠流量計(jì)能在較惡劣的環(huán)境中應(yīng)用。明渠流量計(jì)在微機(jī)控制下，發(fā)射和接受明渠，根據(jù)傳輸時(shí)間計(jì)算出明渠流量計(jì)距被測(cè)液面的距離，從而得到液位高度，由于該液位與流量之間有一定的比例關(guān)系，因此可根據(jù)計(jì)算公式最終得到液體流量。明渠流量計(jì)廣泛應(yīng)用于城市供水引水渠、火電廠冷卻水引水和排水渠、污水治理流入和排放渠、工礦企業(yè)廢水排放等流量的測(cè)量。研制一種成本低、精度高、操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的明渠流量計(jì)對(duì)合理利用水資源、污水治理有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的智能明渠流量計(jì)。
[0004]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是:一種智能明渠流量計(jì)，包括處理器模塊、流速信號(hào)采集模塊、水位信號(hào)測(cè)量模塊、串行接口模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)輸入模塊、以及電源模塊;所述處理器模塊為高集成度MCU芯片C8051F060;所述流速信號(hào)采集模塊、水位信號(hào)測(cè)量模塊、串行接口模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)輸入模塊均與處理器模塊電性連接;所述電源模塊給其他模塊功能。
[0005]所述流速信號(hào)采集模塊為旋漿式流速傳感器。
[0006]所述水位信號(hào)測(cè)量模塊為麥克壓力傳感器。
[0007]所述串行接口模塊為RS-232接口器件。
[0008]所述顯示模塊為L(zhǎng)M19264點(diǎn)陣式液晶模塊。
[0009]所述鍵盤(pán)輸入模塊為4X 4的矩陣鍵盤(pán)。
[0010]智能明渠流量計(jì)還包括。U盤(pán)讀寫(xiě)模塊與處理器模塊電性連接;所述U盤(pán)讀寫(xiě)模塊包括SL811HST芯片。
[0011]智能明渠流量計(jì)還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘及串行非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊;所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘及串行非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與處理器模塊電性連接。
[0012]采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下的有益效果:
[0013](I)本實(shí)用新型以單片機(jī)C8051F060為核心，通過(guò)流速信號(hào)采集模塊采集并計(jì)算得到流速和流量，并通過(guò)液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示，在可靠性上能夠克服外界的干擾，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行;在功能上具有多功能的設(shè)計(jì)，符合多種使用方式，可根據(jù)具體要求對(duì)功能進(jìn)行選擇，同時(shí)能夠方便的實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作，進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)定和修改，滿足了智能化的要求。
[0014](2)本實(shí)用新型設(shè)有U盤(pán)讀寫(xiě)模塊，使用者可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制與備份，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移更加便捷與安全。
[0015](3)本實(shí)用新型設(shè)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘及串行非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，對(duì)采集到的信號(hào)需要可靠地存儲(chǔ)，在斷電情況下數(shù)據(jù)不能丟失，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中可以不斷的寫(xiě)入和更新數(shù)據(jù)，同時(shí)給系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0017]圖1為本實(shí)用新型的電路模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018](實(shí)施例1)
[0019]見(jiàn)圖1，本實(shí)施例的一種智能明渠流量計(jì)，包括處理器模塊1、流速信號(hào)采集模塊2、水位信號(hào)測(cè)量模塊3、串行接口模塊4、顯示模塊5、鍵盤(pán)輸入模塊6、以及電源模塊7。流速信號(hào)采集模塊2、水位信號(hào)測(cè)量模塊3、串行接口模塊4、顯示模塊5、鍵盤(pán)輸入模塊6均與處理器模塊I電性連接。電源模塊7給其他模塊功能。
[0020]處理器模塊I為高集成度M⑶芯片C8051F060，該芯片是完全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)SoC，具有與MCS-51內(nèi)核及指令集完全兼容的微控制器，除了具有標(biāo)準(zhǔn)8051的數(shù)字外設(shè)部件之外，片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其它數(shù)字外設(shè)及功能部件。
[0021]流速信號(hào)采集模塊2為旋漿式流速傳感器。旋槳式流速傳感器的旋漿每轉(zhuǎn)五轉(zhuǎn)發(fā)一次脈沖信號(hào)，利用芯片C8051F060的捕捉功能，測(cè)出脈沖周期，即可計(jì)算出當(dāng)前流速。
[0022]水位信號(hào)測(cè)量模塊3為麥克壓力傳感器。處理器模塊I在與麥克壓力傳感器通訊之前需要將485電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)選擇SN65LBC184電平轉(zhuǎn)換芯片，在RS-485的接口電路中選用高速光電耦合器6N136來(lái)防止外界信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的干擾。
[0023]串行接口模塊4為RS-232接口器件。RS-232接口器件把水位轉(zhuǎn)換成485信號(hào)后傳輸給處理器模塊IAS-232電平轉(zhuǎn)換芯片為ADM202，供電電壓為3.0V?5.5V。
[0024]顯示模塊5為L(zhǎng)M19264點(diǎn)陣式液晶模塊。芯片驅(qū)動(dòng)信號(hào)為5V，處理器模塊I與LMl9264點(diǎn)陣式液晶模塊之間設(shè)有電平轉(zhuǎn)換芯片，電平轉(zhuǎn)換芯片選用雙向轉(zhuǎn)換芯片74VLC4245，通過(guò)引腳DIR的電壓高低控制電平轉(zhuǎn)換的方向。
[0025]鍵盤(pán)輸入模塊6為4X 4的矩陣鍵盤(pán)，鍵盤(pán)輸入模塊6與處理器模塊I連接，用于旋槳式流速傳感器的參數(shù)、時(shí)鐘時(shí)間值的修改、測(cè)量過(guò)程中的起始距等數(shù)據(jù)的輸入。
[0026]智能明渠流量計(jì)還包括U盤(pán)讀寫(xiě)模塊8，U盤(pán)讀寫(xiě)模塊8與處理器模塊I電性連接。U盤(pán)讀寫(xiě)模塊8選用CYPRESS公司的SL811HST芯片作為USB主控芯片，與處理器模塊I行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)U盤(pán)的正確讀寫(xiě)功能。處理器模塊I通過(guò)8位雙向數(shù)據(jù)線D1-D7、片選信號(hào)線nCS、讀nRD和寫(xiě)nWR輸入信號(hào)線以及地址線A0，與U盤(pán)讀寫(xiě)模塊8進(jìn)行通訊。
[0027]智能明渠流量計(jì)還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘及串行非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊9，實(shí)時(shí)時(shí)鐘及串行非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊9與處理器模塊I電性連接。實(shí)時(shí)時(shí)鐘及串行非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊9采用RAMTR0N公司的鐵電存儲(chǔ)器FM3164實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘和非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)兩部分的功能。
[0028]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能明渠流量計(jì)，其特征在于:包括處理器模塊(I)、流速信號(hào)采集模塊(2)、水位信號(hào)測(cè)量模塊(3)、串行接口模塊(4)、顯示模塊(5)、鍵盤(pán)輸入模塊(6)以及電源模塊(7);所述處理器模塊(I)為高集成度MCU芯片C8051F060;所述流速信號(hào)采集模塊(2)、水位信號(hào)測(cè)量模塊(3)、串行接口模塊(4)、顯示模塊(5)、鍵盤(pán)輸入模塊(6)均與處理器模塊(I)電性連接;所述電源模塊(7)給其他模塊功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能明渠流量計(jì)，其特征在于:所述流速信號(hào)采集模塊(2)為旋漿式流速傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能明渠流量計(jì)，其特征在于:所述水位信號(hào)測(cè)量模塊(3)為麥克壓力傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能明渠流量計(jì)，其特征在于:所述串行接口模塊(4)為RS-232接口器件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能明渠流量計(jì)，其特征在于:所述顯示模塊(5)為L(zhǎng)M19264點(diǎn)陣式液晶模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能明渠流量計(jì)，其特征在于:所述鍵盤(pán)輸入模塊(6)為4X 4的矩陣鍵盤(pán)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能明渠流量計(jì)，其特征在于:還包括U盤(pán)讀寫(xiě)模塊(8)，U盤(pán)讀寫(xiě)模塊(8)與處理器模塊(I)電性連接;所述U盤(pán)讀寫(xiě)模塊(8)包括SL811HST芯片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能明渠流量計(jì)，其特征在于:還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘及串行非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(9);所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘及串行非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(9)與處理器模塊(I)電性連接。
【文檔編號(hào)】G01F15/06GK205561957SQ201620401530
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】沈凱, 施靜
【申請(qǐng)人】常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院