摘 要：管道煤气流量的准确计量是生产和生活中迫切需要解决的问题，作者应用单片机技术设计了电子流量矫正仪，很好地解决了煤气流量准确计量中存在的两个关键问题。本文着重介绍了电子流量矫正仪的设计要点。
1问题的提出
在城市答道煤y流m:计m:中，要解决两个比较突出的问题:煤y所产生的脏污堵塞通道问题和煤y流体下况不稳定的问题。
为了解决以上两个问题，设计了电子流m:矫正仪。针对第一个问题，采用当污垢沉积于仪表使之不能正常下作时立即报瞥的方法。在答道中女装一个指示是否有y体流过的簧片，在有y体流过的情况卜，簧片处于弹起状态，在没有y体流过的情况卜，簧片处于与煤z毛答道垂自的状态。结合测m: i,体流m:的计数器的计数状况判断仪表是否有污垢沉积而影响了仪表的正常下作，假如簧片处于弹起状态而计数器不计数，说明实际有煤y流过，而仪表确没有进行流m:计m:，此时仪表处于非正常下作状态，则输出报瞥信写，以提醒人们清洗仪表污垢。针对第一个煤气流体下况不稳定的问题，采取测m:}J、准状态的体积流m:。通过温度和压力传感器测得温度和压力参数，经过物理计算将实际测得的煤y体积流m:转换成}J、准状态h的体积流m:0.
2电子流m:矫正仪的系统实现
电子流录矫正仪核心是采用MO丁OROLA公司的一款8位单片机M68HC11。电子流录矫正仪由以卜几个部分组成:①信写采集，②电源r 1:}.③时钟口历，④数抓存储，⑤液晶H4V示，⑥仪表下作不正常报瞥，⑦与计算机通讯。系统框图如图1所示。
2.1信写采集
根抓系统要求需要采集答道中流m:、温度和压力信写。通过答道中的流m:传感器得到煤y的流m:信写，流m:传感器输出脉冲至计数器，计数器的输出自接传给CPU。采集温度信写用热电偶，热电偶将温度信写转换成电信写，经过桥式电路输入到A/D中，转换为数字信号。采集压力信号使用压力传感器，同样输入到A/D中。压力传感器需要一个SV的自流电源，而愁个电路的下作电压是SV，因此这里需要进行OC一OC变换，把SV电压转换成8V电压，可以用MAXIM公司的MAX630芯片。
MAX630是一种新型微功耗的升压7 f=关电源控制芯片，只要用少m:的外lvl元件即可组成各种DC-DC变换电路。MAX630的外部连接如图2所示，只要调'i} R11和R10的电阻伯就能得到需要的电压。
2.2电源答理
电子流m:矫正仪是女装在答道上的测m:仪表，使用钾电池供电，根抓客户需要钾电池在充电后能够持续使用3年，对系统有比较高的'y电要求，因此设计了电源答理部分。
电源分持续供电电源VA和间断供电电源V日。持续供电电源只提供测m:流m:的脉冲计数器、电源答理部分的电源。在没有调用数抓以及系统不需要采集数抓的时候系统处于}I电状态，只有脉冲计数器和电源答理部分下作。仅当上层计算机要求与系统通讯或到达信写采集时间系统才J卜始下作。当计算机要求与系统通讯时由RS232电平转换部分产生一个下作信写。每隔1分钟采样一次温度和压力信写，当到达事先设置的信写采集时间时，由X1203产生一个中断信写。这两种信写由与门给合成一个下作信写，一日_有其中一种信写就可以激话系统，使系统从'y电状态转到下作状态，间断供电电源J卜始供电。系统采用MAX666产生间断供电电源。在整个下作期间需要保持这个下
2.3日寸钟日历
系统要求HHV示时间，使用户清楚知道何时使用多少煤z毛。在系统中用了一块时钟日历芯片X1203 X1203是Xicor公司生产的低功耗CMOS型实时时钟集成电路。双端}}时钟和报瞥寄存器可使时钟即使在读写操作期间也能精确地下作。它通过ZC总线方式可与各种单片机接II,具有日历、时钟、计时，可编程定时中断，}i=提供闰年校正，能对2000年问题和小于31人的月自动进行调愁。它有两个独立的闹钟，报瞥可按秒、分、时、日、月及星期几设置。报瞥输出可作中断请求信写。下作电源及备份电池电源都有宽的电压范ICI。
I2C总线是Philips公司推出的，是一种串行数抓总线，具有多端控制能力。I2C总线可以用恶通的/O I I模拟，M68HC11没有专用的2C接II，这里就是采用恶通I/OII模拟2C总线，山软件产生I2C时序。
2.4数抓存储
系统要求存储长达10年的数抓，包括每人记录的温度、压力、时间以及流m:数抓0需要存储的数抓m:比较大，使用两片A丁MEL的EEPROM芯片A丁25256。以满足数抓存储要求。
A丁25256是采用SPI串行总线的EEPROM，存储容录为256Kbito M68HC11有SPI I I，木系统就是使用M68HC11的SPI I I与A丁25256进行数抓传输。
2.5液晶HHV示
系统的HHV示部分山液晶驱动芯片和液晶HHV示器组成，可以HIv示时间以及流m:。时间和流m:都是数宇，所以用的是段型液晶撤示器件，液晶驱动采用CM7232o ICM7232是驱动10位7段数宇的液晶HHV示驱动芯片。
2.6仪表下作小正常报瞥
污垢沉积造成仪表小能正常下作的情况卜产生报瞥输出。当指示是否有y体流过的簧片处于弹起状态，即有y体流过，而流m:传感器却HHV示没有z毛体流过，这是可能是因为污垢沉积，使流m:传感器小能正常下作，此时产生报瞥信写，请求人下清除沉积的污垢，恢复仪表正常下作。
2.7与计算机通讯
山计算机的上层答理软件发出通讯命令，将存在EEPROM中的历史数抓上载到计算机中，以便查看和答理。
与计算机通讯用M68HC11的SCI串行通信II与计算机的RS232接II连接，连接小能自接进行，因为单片机采用丁丁匕电平，即>=2.4V表示“1 "} }=0.5V表示“0"，如果单片机与计算机之间仍采用这个电平传送数抓，那么在两者距离增大时很可能会使信写源点的逻辑"1”电平在到达日的点时哀减到0.5V以卜，从而使通信失败，因此为了提I}a数抓通信的可靠性和抗击线路上的各种噪声影响，与计算机的通信采用RS232的电平t，J、准与计算机的S232接II连接。RS232、准规定:信5源点的逻辑"0”电平范lvl为5V+15V，逻辑“1”电平范lvl为一5V一15V;日的点的逻辑"0”为+3V}+15V，逻辑"1”为一3V}-15V。为了使通信顺利进行所以要进行丁丁匕电平和RS232电平之间的转换，把单片机的丁丁匕电平转换成RS232电平，木系统采用分立元件进行电平的转换，通过光偶和三极答进行电平转换，小仅可以完成电平转换还可以防i1_传输线上的I.扰影响电路板，同时能产生前文所述的发送至电源答7部分的触发信写，以便系统与计算机通讯的时候能激话系统。
一日_开始与计算机通讯,A点就产生正电源，驱动了三极答P2,同时三极答P2连接的光偶的发光一极答也接通了，发光一极管驱动光偶的副级，使之接通，此时给电源管理部分的触发信写就山局变低，产生系统的下作信写，电源答理部分的MAX66E产生间断电源，系统从'y电模式进入下作模式。
软件设计采用C语言和汇编语言的混合编程，主程序采用C语言编程，各子程序都采用汇编语言编写。
3结束语
以MO丁OROLA的一片扫L为核心构成电子流录矫正仪的系统，设计了低功耗的智能仪表。电子流m:矫正仪解决了答道煤y中迫切需要解决的两个问题，准确地计m:了煤zV
参考文献
1 M68HC11 Reference ManuaLMotorola Inc,2002
2涂时亮，主编.M68日C11单片机原理、应用及技术手册
