無線通信渦輪流量計的系統硬件設計
1 系統硬件設計
1.1 主控制器部分
系統采用TI公司的MSP430F149單片機。該單片機有60 KB FLASH，2 KB RAM，具有強大的數據處理能力，具有3個捕獲／比較寄存器的16位定時器A，具有7個捕獲／比較寄存器的位數可設置的定時器B，USART以及ADC等片內外設。
1.2 無線通信模塊
無線收發模塊使用的是西安達泰電子的DTD462。考慮到由于流量計的工作場所，系統中考慮增加無線收發模塊。一般而言，渦輪流量計都是安裝在位于一些危險的無人看守的工作現場的密封管中。從控制器將在管道中測得的流量數據通過無線模塊傳送給主控制器，再通過CDMA模塊發給遠距離的控制室。避免了只使用一個控制器，傳送給控制室時由于CDMA網絡覆蓋不到而沒有信號的現象發生。調試時，通信距離在500 m以內，可以保持很穩定的數據傳輸。
無線模塊的波特率設置為9 600 b/s，則兩個相鄰字節之間的時間只有1 ms左右。因此數據幀接收過程要求較高的實時響應。一般通信規約都要求請求幀發出后0.1 s內返回數據幀，所以數據幀處理對實時性要求并不高。這種情況可以利用串口中斷將數據存入FIFO內，在數據幀接收完畢后置相應的標志位。在主循環內查詢到請求幀標志位后解析并返回數據。這要求主循環周期小于0.1 s。通信接收過程依靠中斷，相鄰兩次中斷僅隔1 ms的時間。在中斷內將接收到數據壓人FIFO中僅需數十微秒，因此1 ms時間足夠，保證不會漏掉數據。按10個字節計算數據發送過程若利用FIFO，僅需數百微秒，若采用查詢等待方法依次發送數據，需要10 ms時間。消息發送至少要以3.5個字符時間的停頓間隔開始。在程序中設置一個幀計時器，當線路上有數據時就刷新該計時器，線路空閑時則停止刷新，計時時間達到3.5幀時計時器被軟件清除。
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