基于MSP430FW427的无磁水表设计

1、基于msp430fw427的无磁水表设计1 fw42x介绍msp430fw42x系列单片机是ti公司针对式流量与旋转运动检测最新开发的专用芯片，它将超低功耗mcu、旋转扫描接口(scan if)和液晶显示驱动模块完善地结合在一起。该器件的超低功耗结构和流量检测模块不仅延伸了电池的寿命，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淌转换为转动，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置于叶轮的上方可以检测到叶轮的

2、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打算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为测量原理暗示图。2.2 振荡测试法图2给出了2个位于不同区域时的振荡波形，msp430fw42x采纳振荡测试法把不同的衰减幅度转换为数字信号举行测量。这种办法把图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。23 信号处理随着叶轮转动，传感器l和传感器2的信号随之不断转变。图3给出了两个传感器的状态变幻，假如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

3、幻到状态a；减计数：由状态b变幻到状态a。3 采纳msp430fw427设计的无磁水表采纳msp430fw427设计水表具有十分容易的结构，流量测量部分由msp430fw427内置scan if模块完成。图4为采纳msp430fw427设计的无磁水表系统原理框图。4 scan if模块设计scan if模块能够在低功耗下自动检测线性或旋转的运动。scan if模块5所示，由3部分组成：(afe)、信号处理状态机(psm)和定时状态机(tsm)。其中模拟前端激励传感器，检测信号并把信号转换为数字形式；这些数字信号进入信号处理状态机，信号处理状态机按照这些信号分析并计数旋转运动；定时状态机控制模拟

4、前端和信号处理状态机。在软件开发过程中有关scan if模块的设置如下：(1)scan if的基本设置设置scan if的控制寄存器sifctll、sifctl2、sifctl3、sifctl4和sifctl5；定义p6xsifchx引脚为scanif模块功能；打开“vcc2”发生器；时钟源挑选；信号状态处理机。(2)规划时光状态机scan if的时光状态机用来确定测量序列，每一步所需的时问可以精确地调节。通常的测量序列为：确定空闲状态；激励lc传感器；延时一定的时光，此时测量可以举行；打开和；测量；停止。(3)定义dac的磁滞门限dac为每个传感器的阻尼和非阻尼提供磁滞门限，通过观看每个传感器的振荡曲线和dac的，调节dac的磁滞门限。(4)信号处理状态机信号处理状态机足一个可设计的状态机，它通过存储在msp430存储器中的状态表得出转速和方向，向量siftpsmv初始指向psm的状态表。5 scan if模块初始化程序示例6 结语本文介绍了采纳lc振荡测试法实现流量测量的工作原理，并按照此原理胜利设计了基于msp430fw427的无磁水表。因为scan if模块的设置十分灵便，设计人员彻低可以按照自己的实际状