电磁流量计部分功能模块的设计

电磁流量计部分功能模块的设计
   4．5．1看门狗定时器模块凹
   看门狗定时器(WDT)是MSP430系列单片机常用的一种部件。因为单片机系统容易受到干扰，而导致系统跑飞或陷入死循环。看门狗的技术就是单片机抗干扰的软件措施，它具有的特点是本身能独立工作，基本不依赖于CPU，CPU 只在一个固定的时间间隔内与其打一次交道，表明整个系统“目前尚属正常"。当看门狗被使用时，它先设置一定时时间，程序运行时，要在这个设定的定时时间内将看门狗计数器WDTCNT的值清零(通常是通过WDTCTL寄存器中的WDTCNTCL的位置位来清零该计数器)，计数器重新计数。否则看门狗计数器就会溢出，就会认为程序陷入死循环，那么CPU复位就可以脱离死循环状态。本系统设计多用的MSP430F149的看门狗模块空间分配如表4．1所示。表4．1看门狗模块空间分配名称地址位15 8 7 6 5 4 读出时是69H HOLD NMIES 瑚TMSEL 看门狗控写入时是5AH nv．0 rw-0 n,v一0 rw-0 制寄存器120H 3 2 l O 、vDTCTL CNTCL SSEL ISl IS0 (w)，rO rw-O rw一0 rw-0
    一般来说看门狗定时器的硬件电路为一独立于CPU之外的单稳部件，可用单稳电路构成，也可用自带脉冲源的计数器构成。CPU正常工作时每隔一段时间就输出一个脉冲，将单稳态系统触发到暂稳态系统。当CPU陷入死循环后，再也不去触发单稳态系统了，单稳态系统就可顺利返回稳态。利用它返回稳态时输出的信号作为复位信号，就可以使CPU退出死循环。部分程序如下： void main(void) { WDTCTL=WDTTPW+WDTHOLD； ／／停止看门狗初始化.. While(1) ／／死循环{ WDTCTL=WDT ARST 1 000； ／／看门狗模式，计数器从O开始计数.. ／／时间间隔1s ..特定功能的程序主体) }程序进入while循环后，设置看门狗定时间隔为1s，同时计数值清零，然后执行特定功能的程序主体，如此反复执行。如果特定功能程序主体部分的执行． 时间加上这段时间所执行的所有中断处理时间之和小于设定的看门狗定时间隔1s，那么程序总是正常进行的；如果系统受到干扰，程序跑飞或陷入死循环，这时执行不至UWDTCTL=WDY ARST_1000；从而计数器没有被清零，当计数器溢出时WDTIFG置位，产生系统PUC信号复位，这样就脱离了死循环状态。由于系统的PUC信号不会将WDTIFG位清零(POR信号将WDTIFG位清零)， 所以可以在复位时通过检测wDTIFG是否置位来判断复位产生源：若WDTIFG为置位状态，则为看门狗溢出复位或看门狗访问出错复位；若WDTIFG为复位状态， 则为非看门狗复位。
   4．5．2掉电保护模块
   以单片机为核心的仪表系统在高速运行时必须要考虑到掉电时的数据保存问题。当电源电压还没有降到危及系统正常工作的电压以前就及时发出预警信号，单片机系统在收到此信号后，立即转入中断服务程序进行数据的保护，待干扰脉冲过去或系统重新上电后再次恢复被保护的数据。
   由于本系统涉及到流量测量，流量的历史数据以及累计数据对于系统本身来说是非常重要的。所以，本设计在解决掉电保护问题时采用了存贮器保存系统数据和状态的方案，即掉电时将系统当时的数据和状态保护在铁电存储器中， 电源电压恢复后，系统保留掉电时的工作状态并继续工作或初始化后重新工作。此方案对于一般测控系统、尤其是在工业现场使用的大负荷的系统来说，增加成本不多，经济实用。本设计采用是RAMTRON公司的FM25CL64系列的铁电存储器， (F＆蝴)具有非易失性，并且可以像&蝴一样快速读写，数据在掉电后可以保存10年。部分程序(延时和其他程序)如下： static void delay(void) { chari； for(i=20；i>0；i一)； return； >static unsigned char Read_Status(void) { unsigned char status； P50UT&=-FM25一CS； P5DIR I=FM25_DIO； Send_ByteToFM25(CMD_RDSR)； P5DIR&=～FM25 DIO；status 2 ReceByteFromFM250； P50UT I=FM25 CS； return status； >
   4．5．3 LCD模块
   液晶显示器对于仪表越来越重要，它就像人的眼睛一样。因而，良好的显示界面可以说是智能化仪表的发展趋势。在本系统设计中，我们采用的是HFl286481图形点阵液晶显示器来显示数据信息，此液晶显示的工作原理等方面的内容在前面章节已经做过一些介绍了。其内部控制模块为KS0108和KS0107。主要由行驱动器／列驱动器及128x64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示， 也可以显示8x4个(16x16点阵)汉字。在本系统中，我们将流量、总量、报警、以及所有的小数点都作为一段，当需要符号表示时就点亮相应的段。流量测量结果的单位为m3／h。该液晶显示模块具有自定义字符库，允许用户呵以根据显盘示的需要在内部建立字符。对于存在的字符就不需要再进行字符的自定义了。液晶显示模块共有5种字符写入方式：逐字依次输入方式，光标左移输入方式，光标右移输入方式，页面左滚动输入方式和页面右滚动输入方式。本系统设计中，根据人们的正常习惯，采用光标右移输入方式。液晶显示模块是一个慢显示器件，在执行每条命令之前都必须先确定“忙" 标志为低电平，表示显示模块可以接受命令。显示程序的步骤为：显示模块的初始化和根据所选的输入字符方式显示字符。显示模块的程序设计主要包括一下几个子程序：寄存器与位声明、“忙"标志位测试子程序、写命令子程序、清显示屏子程序、光标归位子程序、初始化程序、设置地址子程序、写入字符子程序、延时子程序等。
    在本系统软件部分的设计中，主要讨论液晶模块的初始化、流体流速的显示、流体的累积流量显示等信息。按系统设计的要求，在正常运行和显示状态下，LCD能够设置瞬时流量、流向指示、累积流量及其单位，在查询设置参数或参数设置状态下，能显示相应的汉字、操作菜单和被显示或修改的参数值。显示功能模块由键盘消息和运算子程序后产生驱动，并根据状态变量做出不同的反应。一般的软件处理方法是根据实际显示流量值，计算出每位等待显示的数值，查找对应的段码，按照LCD写命令／数据的时序图，从最小的地址位置开始发送段码。同时，判断位等待显示的数值是否为零，而后做出相应的一些动作。
   下面给出了本系统中液晶显示初始化部分的程序； #Include”Display．h’’ void InitLCD(void) { P20UT&=一RST； DelayTime(100)； P20UT l=RST； WritelnstruLeft(0x3e)； WritelnstruLeft(Ox30； WriteInstmRight(0x3e)； WritelnstruRight(0x30； SetStartLine(0)； ShowString(0，0,"m3／s”)； ShowString(1，0，flu)； ∥液晶显示器复位∥脱离复位状态／／关闭左半屏显示／／打开左半屏显示∥关闭右半屏显示∥打开右半屏显示
    4．6本章小结
    本章主要详细的介绍了基于MSP430F149单片机的流量计转换器设计中的软件部分。整个系统软件包括系统控制主程序、初始化程序、中断服务程序(定时器中断、AD转换中断、键盘输入中断)、其他功能模块(看门狗模块、铁电存储器模块、LCD模块)的程序设计。其中软件设计的重点是系统控制主程序(菜单程序)，初始化程序及中断服务部分，这使得系统可以实时的显示当前流量、累积流量、历史数据，输出控制信号，并且具备了相关数据的设置功能等.扩展阅读：开封中仪流量仪表有限公司专业生产电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计、文丘里流量计、V锥流量计、V型锥流量计、喷嘴流量计、插入式电磁流量计、智能电磁流量计、分体式电磁流量计、一体式电磁流量计、标准孔板流量计、标准孔板、一体化孔板流量计、标准喷嘴流量计、长径喷嘴流量计、标准喷嘴、长径喷嘴、插入涡街流量计、智能涡街流量计，更多信息请访问开封中仪网站：