在智能閥門定位器中,目前常用的DC-DC變換器主要有線性穩壓器、電感型開關模式DC-DC變換器和電容電荷泵OC-DC變換器。設計采用電荷泵和電感型DC-DC變換相結合的電源設計方案,分別用于產生3v和24V的電源電壓。映閥門當前的位置信息,并經過A/D轉換,在獲取了總線電流和閥體位置后,為CPU智能控制提供了信息。CPU經過計算分析后,向壓電閥控制電路不斷送出控制信號,從而使儀表得以正常工作。
設計時,在電源電路的前端串聯取樣電阻,將取樣電阻兩端的電壓取出,通過差動放大器外圍電阻的匹配,可使輸出電壓與兩輸人電壓之差成比例。XT2:高速,頻率準確,但是較高的頻率會帶來較大的工作電流;DCO:高速,頻率不準確,且易受環境因素的影響,低功耗根據本系統的設計要求,對于通訊模塊,選用LFX丁1產生輔助時鐘ACLK,送硬件定時器;通過選擇分頻系數,使進人計數器的頻率降低。
這樣使執行實時時鐘中斷程序的頻率降低,以降低功耗;對于信號采樣部分,需要相對準確的時鐘作為模數轉換模塊的時鐘源,這里也選用LFXTI產生的ACLK;對于數據處理部分,選用DCO產生MCLK作為系統的主時鐘。同樣,該功能在中斷中實現,用于采樣之后。
單片機控制系統控制電路選用帶有FLASH的MSP430F449,其驅動液晶能力可達160段,12位A/D轉換器帶有內部參數考源、采樣保持和自動掃描特性,FLASH存儲器多達60KB,R多達ZKB。MsP430F49的時鐘源分為三種:LFxTI:低速,頻率準確,低功。LCO顯示模塊及鍵盤電路由于LC。功耗較低且可達到較佳的人機界面,所以被選為顯示器件。
通信部分采用HART(可尋址遠程傳感器數據公路)協議規程并由相關模板實現其功能。該協議采用BELLZOZ標準的頻移鍵控FSK的數字信號,在4-20mA的模擬信號上疊加了正弦調制波以實現數字通信。
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