一种基于MSP430的无磁水表设计方案
1.MSP430FW42x单片机介绍
本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/262486.htmMSP430FW42x系列单片机是TI公司针对电子式流量与旋转运动检测最新开发的专用MCU芯片,它将超低功耗MCU、旋转扫描接口(SCAN IF)和液晶显示LCD驱动模块完美地结合在一起。该器件的超低功耗结构和流量检测模块不仅延长了电池的寿命,同时还提高了仪表的精度与性能。MSP430FW42x的典型应用包括热量仪表、热水和冷水仪表、气体仪表和工业流量计、风力计以及其他旋转检测应用。
2. 流量测量的原理
2.1 基本原理
一个由叶轮或螺旋齿轮构成的机械装置把流体流动转换为转动,这种转换能够实现对流体流量的测量。
把一个谐振回路中的电感置于叶轮的上方可以检测到叶轮的转动,叶轮的一半敷有铜或其他有阻尼性的金属。由电感在叶轮上方的位置决定谐振回路的阻尼系数,电感位于区域a时,回路的阻尼系数高于电感位于区域b时。通过测量谐振回路的不同阻尼系数,可以实现对转动的测量。图1为测量原理示意图。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201409/fb0028278aa6c754b4341bcbb2f3615d.jpg)
2.2 振荡测试法
图2给出了2个传感器位于不同区域时的振荡波形,MSP430FW42x采用振荡测试法把不同的衰减幅度转换为数字信号进行测量。这种方法把图2中的传感器1的减幅系数表示为L,传感器2的减幅系数表示为H。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201409/3f6980f6e52b9cb53da768ff5e592c70.jpg)
2.3 信号处理
随着叶轮转动,传感器l和传感器2的信号随之不断改变。图3给出了两个传感器的状态变化,如果知道前一个状态和新的状态,则同时可以得出旋转的方向。增计数:由状态d变化到状态a;减计数:由状态b变化到状态a。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201409/2174d77a02464765eeb324972d8ca213.jpg)
3. 采用MSP430FW427设计的无磁水表
采用MSP430FW427设计水表具有非常简单的电路结构,流量测量部分由MSP430FW427内置SCAN IF模块完成。图4为采用MSP430FW427设计的无磁水表系统原理框图。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201409/e848d4446afec77464e8a784a00a5af4.jpg)
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