智能渦輪流量計在油料測量中的設(shè)計及探討 十五

系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計

硬件電路設(shè)計原則

本文在硬件設(shè)計時的步驟及遵循的原則：

首先要選擇最主要的芯片或元器件，在流量顯示儀中就是對信號處理和運(yùn)算的核心——單片機(jī)芯片的選擇。它決定著硬件整體方案的設(shè)計和其它芯片及元器件的選擇。

分別設(shè)計各個外圍硬件模塊，選擇典型電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化。設(shè)計外圍硬件模塊時，注意單片機(jī)資源的分配和應(yīng)用，如單片機(jī)的管腳分配、單片機(jī)內(nèi)部集成模塊的應(yīng)用等。充分和合理利用單片機(jī)資源不但可以減少外圍電路設(shè)計的工作量，而且可以提高整機(jī)的可靠性。

設(shè)計硬件結(jié)構(gòu)時，要結(jié)合軟件方案一并考慮。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案發(fā)生相互影響時，考慮的原則是：功能盡可能由軟件來實(shí)現(xiàn)，以簡化硬件的結(jié)構(gòu)。這樣可以減小硬件的復(fù)雜性，所付出的代價是占用較長CPU運(yùn)行時間。在所實(shí)現(xiàn)功能相同的情況下，都選擇低功耗芯片、元器件及設(shè)備。

可靠性及抗干擾設(shè)計是硬件系統(tǒng)設(shè)計所必須考慮的，它包括芯片、元器件選擇、濾波、印刷電路板布線、信道隔離等。

硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

根據(jù)流量顯示儀的功能要求，硬件系統(tǒng)包括單片機(jī)控制器模塊、傳感器信號輸入模塊、液晶顯示模塊、面板按鍵模塊及汽車電源供電模塊。

單片機(jī)控制器模塊主要由單片機(jī)構(gòu)成，是信號處理、計算的核心，也是整個流量顯示儀運(yùn)行的核心部分。EEPROM起到存儲數(shù)據(jù)的功能，是單片機(jī)外接的一個存儲組件。其它大部分模塊都受單片機(jī)控制器模塊的控制或通過單片機(jī)控制器而起作用。

傳感器信號輸入模塊是指流量信號的整形輸入。流量信號需要進(jìn)行整形放大等處理，然后被單片機(jī)控制器的計數(shù)模塊識別并計數(shù)。液晶顯示模塊包括顯示驅(qū)動電路及顯示器。面板按模塊由面板按鍵電路及按鍵組成。汽車電源供電模塊包括供電電路和設(shè)備供電電源。

本系統(tǒng)的各個模塊硬件設(shè)計電路與各部分軟件設(shè)計將在后面逐一詳細(xì)加以介紹．

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