论文总字数：21027字

摘 要

伴随着流量计在日常生活领域的广泛应用，流量计的应用也不在局限于测量单一的流量问题，其功能也变得更为优化。本次设计提出了对流量累积仪表进行开发，为使其功能更好的满足于人们的需要，累积式增量型仪表的开发不仅在功能上实现了对流量的累计值与瞬时值的精确测算，在互操作界面方面也通过液晶屏很好的显示了数据。论文主要从如何实现流量累计算法以及流量累积所用的液晶屏上着手，并按照测算流量的基本方法在基于霍尔元件的液体涡轮流量计上运用计算脉冲数的方法测算出所需的流量的累计值以及瞬时值。为简化测算的复杂度特意选用以脉冲计数的方式来测算流量的相关累积及瞬时值，在界面的设计方面运用以ARM为内核的STM32单片机来接收数据并通过ILI9341液晶屏来显示相关的数据。

关键词：累积式增量型仪表 累计值 瞬时值 ILI9341液晶屏 STM32

Development of incremental accumulative instrument

Abstract

With the wide application of flowmeter in the field of daily life, the application of the flowmeter is not limited to measuring the single flow problem, and its function has become more optimized. This design puts forward the development of flow accumulating instrument to make its function better meet the needs of people. The development of cumulative incremental instrument not only realizes the accurate calculation of the accumulative value and instantaneous value of the flow, but also shows the data well through the LCD screen in the interoperable interface. The paper mainly starts with the realization of the flow accumulating algorithm and the liquid crystal screen used for the flow accumulation, and calculates the accumulated value and the instantaneous value of the required flow in the liquid turbine flowmeter based on the Holzer element based on the basic method of measuring the flow. In order to simplify the complexity of the calculation, the correlation accumulation and instantaneous value of the flow is calculated by the pulse counting method. In the design of the interface, the STM32 MCU with ARM kernel is used to receive data and to display the related data through the ILI9341 LCD screen.

关键词：累积式增量型仪表；累计值；瞬时值；ILI9341液晶屏；STM32；

Keywords: cumulative incremental instrument; cumulative value; instantaneous value; ILI9341 LCD; STM32

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究的背景、目的和意义 1

1.2累积式增量型仪表测算简述 2

1.3 累积式增量型仪表设计的研究内容 4

第二章 累积式增量型仪表总体设计 6

2.1 设计内容 6

2.2系统架构 6

第三章 硬件电路设计 8

3.1主控单片机模块 8

3.2 流量检测模块 12

3.3 液晶显示模块 13

3.4累积流量计原理设计 14

第四章 累积式增量型仪表软件设计 16

4.1Keil5软件的应用 16

4.2 主函数流程图设计 18

4.3 流量检测子程序设计 19

4.4 液晶显示子程序设计 20

第五章 累积式增量型仪表的系统调试 21

5.1硬件调试 21

5.2 系统调试 22

5.3 软硬件调试 23

第六章 总结与展望 26

6.1总结 26

6.2展望 26

参考文献 27

致谢 29

附录1：源程序 30

附录2：实物展示 35

第一章 绪论

1.1研究的背景、目的和意义

累积式增量型仪表在我国有着广泛的应用，在化工，医学，食品，制药等技术部门皆有运用。累积式增量型仪表的产品性能对于一个企业的发展尤为重要，一般选用合适的流量计均能使得一个企业的生产效率得到提高。在我们国家累积式增量型仪表的技术到目前为止有一定的突破，但毕竟起步比国外来说相对较晚所以在技术方面尚且存在较大差距。国内方面的累积式增量型仪表在性能指标方面与国外的流量计有较大的差距。国内在增量型仪表的设计方面很少会采用恒流源的模式，因为这种模式的效率比较低，而且这种模式的在电阻的线圈方面利用率也比较低，也很容易发热，工作时需要相对散热功能较优良的散热器。本设计主要基于STM32并利用液晶屏来实现流量的累积过程的互操作界面。在所需处理的信息方面，电磁流量计还是相当大的，有些部分的国外高端的流量计甚至需要多个处理器除此之外功能也大为加强。国内方面目前所应用的流量计往往使用居多的是8位或者高级点的十六位，这在实际的信息处理方面往往不能达到预定的目标要求，所设计的流量计也有所缺陷。

当前国内的累积式增量式仪表多以几个模拟分离器组成，这也使得这种累积式增量仪表的维护和之后的升级变得困难多了；这种软件所使用的设计思想是基于过程化的，相应的可读写能力以及扩展性能比较差；相应的接口是RS232或RS485，其所具有的的通信及组网能力较弱。此次流量累计仪表设计用了一些新方法，也用了较多的新的流量累积测算技术，对应的功能也大为改善、在升级方面也做了改进，对以前的不足之处做了相应的改进。

本课题研究的为如何结合相应的互操作界面来实现对累积式增量型仪表的瞬时值以及相应的累计值的测算，从而达到对流量精准的累积测算以及实现良好的人机互操作界面，一方面对现有的增量型仪表的人机交互问题解决，另一方面实时准确的反应流量的累计值。

1.2累积式增量型仪表测算简述

1.2.1流量累积算法的研究

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