基于無(wú)線(xiàn)通信的渦輪流量計
2 系統硬件設計
2.1 主控制器部分
系統采用TI公司的MSP430F149單片機。該單片機有60 KB FLASH,2 KB RAM,具有強大的數據處理能力,具有3個(gè)捕獲/比較寄存器的16位定時(shí)器A,具有7個(gè)捕獲/比較寄存器的位數可設置的定時(shí)器B,USART以及ADC等片內外設。
單片機的連接圖如圖3所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/153576.htm
2.2 無(wú)線(xiàn)通信模塊
無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊使用的是西安達泰電子的DTD462??紤]到由于流量計的工作場(chǎng)所,系統中考慮增加無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊。一般而言,渦輪流量計都是安裝在位于一些危險的無(wú)人看守的工作現場(chǎng)的密封管中。從控制器將在管道中測得的流量數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)模塊傳送給主控制器,再通過(guò)CDMA模塊發(fā)給遠距離的控制室。避免了只使用一個(gè)控制器,傳送給控制室時(shí)由于CDMA網(wǎng)絡(luò )覆蓋不到而沒(méi)有信號的現象發(fā)生。調試時(shí),通信距離在500 m以?xún)?,可以保持很穩定的數據傳輸。
無(wú)線(xiàn)模塊的波特率設置為9 600 b/s,則兩個(gè)相鄰字節之間的時(shí)間只有1 ms左右。因此數據幀接收過(guò)程要求較高的實(shí)時(shí)響應。一般通信規約都要求請求幀發(fā)出后0.1 s內返回數據幀,所以數據幀處理對實(shí)時(shí)性要求并不高。這種情況可以利用串口中斷將數據存入FIFO內,在數據幀接收完畢后置相應的標志位。在主循環(huán)內查詢(xún)到請求幀標志位后解析并返回數據。這要求主循環(huán)周期小于0.1 s。通信接收過(guò)程依靠中斷,相鄰兩次中斷僅隔1 ms的時(shí)間。在中斷內將接收到數據壓入FIFO中僅需數十微秒,因此1 ms時(shí)間足夠,保證不會(huì )漏掉數據。按10個(gè)字節計算數據發(fā)送過(guò)程若利用FIFO,僅需數百微秒,若采用查詢(xún)等待方法依次發(fā)送數據,需要10 ms時(shí)間。消息發(fā)送至少要以3.5個(gè)字符時(shí)間的停頓間隔開(kāi)始。在程序中設置一個(gè)幀計時(shí)器,當線(xiàn)路上有數據時(shí)就刷新該計時(shí)器,線(xiàn)路空閑時(shí)則停止刷新,計時(shí)時(shí)間達到3.5幀時(shí)計時(shí)器被軟件清除。
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