專利名稱：一種usb1.1接口電磁流量計(jì)變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電磁流量傳感器與變換器生產(chǎn)企業(yè)，具體涉及電磁流量計(jì)變換器
直ο
背景技術(shù)：
電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表，采用單片機(jī)嵌入式技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁。變送器是由勵(lì)磁電路、信號(hào)調(diào)理與放大電路、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路、微處理器電路、電壓電流變換電路等組成。本產(chǎn)品采用C8051F020 單片機(jī)、AD652電壓頻率轉(zhuǎn)換器、INA128儀表專用放大器、DH4-20電壓電流變換器等芯片， 具有IXD顯示輸出接口，高、低限報(bào)警輸出接口，4-20mA標(biāo)準(zhǔn)輸出接口與USB1. 1輸出接口， 方便與外設(shè)進(jìn)行連接。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種USB1. 1接口的電磁流量計(jì)變換器，其技術(shù)解決方案是通過電磁流量傳感器采集流量信號(hào)，通過INAU8儀表專用放大器對(duì)流量信號(hào)放大，TL072和0P07運(yùn)算放大器組成的調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)放大與調(diào)理，然后由AD652電壓頻率轉(zhuǎn)換器將放大調(diào)理后的流量信號(hào)進(jìn)行電壓頻率轉(zhuǎn)換，然后將輸出的頻率信號(hào)傳輸給 C8051F020單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理，C8051F020單片機(jī)輸出流量頻率數(shù)據(jù)經(jīng)過快速光電耦合器給信號(hào)放大與調(diào)理電路，并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，經(jīng)過DH4-20電壓電流變換器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的 4-20mA電流信號(hào)輸出，C8051F020單片機(jī)同時(shí)將所測(cè)量的流量數(shù)據(jù)輸出到LCD實(shí)現(xiàn)流量實(shí)時(shí)顯示或通過USB1. 1接口輸出，當(dāng)所測(cè)量的實(shí)時(shí)流量值超過設(shè)定的流量高、低限時(shí)，輸出高、低限報(bào)警信號(hào)，通過光耦隔離，達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)后輸出給報(bào)警執(zhí)行器件進(jìn)行報(bào)警。系統(tǒng)軟件架構(gòu)主要包括主程序、中斷處理程序、子程序。主程序主要實(shí)現(xiàn)MCU芯片初始化、輸出接口初始化等，發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)通過電壓頻率轉(zhuǎn)換采集流量傳感器數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)運(yùn)算并顯示、控制。本實(shí)用新型的一種USB1. 1接口的電磁流量計(jì)變換器，電路包括Ul部分、U2部分、 U3部分、U4部分、TO部分、TO部分、U7部分、U8部分、U9部分、UlO部分、Ull部分和U12部分，Ul部分、U2部分和U3部分相互連接構(gòu)成電磁流量傳感器的信號(hào)調(diào)理與放大電路，U4部分為電壓頻率轉(zhuǎn)換電路，U5部分為電磁流量計(jì)變換器的核心部分，主要由C8051F020單片機(jī)芯片構(gòu)成，完成信號(hào)的輸入處理與顯示、控制輸出，U6部分為快速光電耦合器，完成輸入與輸出信號(hào)的隔離，U7部分為放大電路，實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)的放大，U8部分為電壓電流轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)輸入電壓到輸出電流的轉(zhuǎn)換，U9部分和UlO部分構(gòu)成控制輸入與輸出信號(hào)的隔離， Ull部分為輸出信號(hào)的放大驅(qū)動(dòng)電路，U12部分完成USB1. 1輸出接口。具體電路連接如下INAU8(U1 部分)INA128的第1引腳連接到Rll的一端；INA128的第2引腳連接到Cl、C3和Rl的一端，Cl的另一端接地，Rl的另一端接JPl的第1引腳；INA128的第3引腳連接到C2、R2的一端和C3的另一端，C2的另一端接地，R2的另一端接JPl的第3引腳；INA128的第4引腳連接到-12V電源；INA128的第5引腳懸空；INA128的第6引腳連接到C4、R3的一端和 U2的第5引腳；INAl28的第7引腳連接到+12V電源；INA128的第8引腳連接到Rll的另
一端；TL072 (U2 部分)TL072的第1引腳連接到C7、R7的一端和U3的第3引腳；TL072的第2引腳連接到R6的一端和R7、C7的另一端，R6的另一端接地；TL072的第3引腳連接到R5的一端； TL072的第4引腳連接到-12V電源；TL072的第5引腳連接到C5的一端和R3的另一端； TL072的第6引腳連接到C5的另一端和U2的第7引腳；TL072的第7引腳連接到C6的一端和U2的第6引腳，C6的另一端連接到R4的一端和R5的一端，R4的另一端接地；TL072 的第8引腳連接到+12V電源；0P07(U3 部分)0P07的第1引腳懸空；0P07的第2引腳連接到0P07的第6引腳；0P07的第3引腳連接到R7、C7的一端和U2的第1引腳；0P07的第4引腳連接到-12V電源；0P07的第5 引腳懸空；0P07的第6引腳連接到R8的一端和0P07的第2引腳，R8的另一端連接到U4的第5、7、15和16引腳；0P07的第7引腳連接到+12V電源；0P07的第8引腳懸空；AD652(U4 部分)AD652的第1引腳連接到+12V電源；AD652的第2、3和4引腳懸空；AD652的第5 引腳連接到R8的另一端和AD652的第7、15和16引腳；AD652的第6引腳懸空；AD652的第 7引腳連接到AD652的第5、15和16引腳；AD652的第8引腳連接到-12V電源；AD652的第 9引腳連接到U5的第43引腳；AD652的第10引腳連接到+12V電源；AD652的第11引腳連接到RlO的一端和U5的第44引腳，RlO的另一端接VCC ；AD652的第12引腳和第13引接地；AD652的第14引腳連接到Cll的一端，Cll的另一端接R9的一端，R9的另一端連接到 AD652的第5、7、15和16引腳；AD652的第15引腳連接到AD652的第5、7和16引腳；AD652 的第16引腳連接到AD652的第5、7和15引腳；C8051F020 (U5 部分)C8051F020的第1引腳到第4引腳懸空；C8051F020的第5引腳連接到PDUSBD12的第20引腳；C8051F020的第6引腳到第9引腳懸空；C8051F020的第10引腳接地；C8051F020 的第11引腳和第12引腳懸空；C8051F020的第13引腳接地；C8051F020的第14引腳到第 25引腳懸空；C8051F020的第洸引腳連接到C19和Yl的一端；C8051F020的第27引腳連接到C20和Yl的另一端，C19的另一端和C20的另一端相連；C8051F020的第28引腳到第35 引腳懸空；C8051F020的第36引腳連接到PDUSBD12的第14引腳；C8051F020的第37引腳接VCC ；C8051F020的第38引腳接地；C8051F020的第39引腳到第42引腳懸空；C8051F020 的第43引腳連接到AD652的第9引腳；C8051F020的第44引腳連接到AD652的第11引腳； C8051F020的第45引腳到第47引腳懸空；C8051F020的第48引腳連接到R46的一端，R46 的另一端連接到U9的第2弓丨腳；C8051F020的第49引腳連接到R48的一端，R48的另一端連接到UlO的第2引腳；C8051F020的第50引腳懸空；C8051F020的第51引腳連接到JP2 的第2引腳；C8051F020的第52引腳連接到JP2的第1引腳；C8051F020的第53引腳懸空； C8051F020的第54引腳連接到R41的一端，R41的另一端連接到U6的第3引腳；C8051F020的第55引腳連接到PDUSBD12的第16引腳；C8051F020的第56引腳連接到PDUSBD12的第 15引腳；C8051F020的第57引腳連接到PDUSBD12的第10引腳；C8051F020的第58引腳連接到PDUSBD12的第11引腳；C8051F020的第59引腳到第62引腳懸空；C8051F020的第63 引腳接地；C8051F020的第64引腳接VCC ；C8051F020的第65引腳連接到U12的第9引腳; C8051F020的第66引腳連接到U12的第8引腳；C8051F020的第67引腳連接到U12的第7 引腳；C8051F020的第68引腳連接到U12的第6引腳；C8051F020的第69引腳連接到U12 的第4引腳；C8051F020的第70引腳連接到U12的第3引腳；C8051F020的第71引腳連接到U12的第2引腳；C8051F020的第72引腳連接到U12的第1引腳；C8051F020的第73引腳連接到JP5的第8引腳；C8051F020的第74引腳連接到JP5的第7引腳；C8051F020的第 75引腳連接到JP5的第6引腳；C8051F020的第76引腳連接到JP5的第5引腳；C8051F020 的第77引腳連接到JP5的第4引腳；C8051F020的第78引腳連接到JP5的第3引腳; C8051F020的第79引腳連接到JP5的第2引腳；C8051F020的第80引腳連接到JP5的第1 引腳；C8051F020的第81引腳連接到JP5的第10引腳；C8051F020的第82引腳連接到JP5 的第11引腳；C8051F020的第83引腳連接到JP5的第12引腳；C8051F020的第84引腳到第88引腳懸空；C8051F020的第89引腳接地；C8051F020的第90引腳接VCC ；C8051F020的第91引腳到第100引腳懸空;6m36(U6 部分)6N136的第1引腳懸空；6N136的第2引腳接VCC ；6N136的第3引腳連接到R41的一端，R41的另一端連接到U5的第M引腳；6附36的第4引腳懸空；6附36的第5引腳連接到R36的一端，R36的另一端連接到U7的第3引腳；6附36的第6引腳連接到6N136的第8 引腳和D4的負(fù)極，D4的正極連接到JP3的第1引腳；6N136的第7引腳懸空；6N136的第8 引腳連接到6N136的第6引腳和D4的負(fù)極；TL072(U7 部分)TL072的第1引腳連接到R35、R37和C43的一端，R35的另一端連接到R34和C42 的一端，R37和C43的另一端連接到TL072的第2引腳，C42的另一端連接到C41的負(fù)端； TL072的第2引腳連接到R38的一端和R37和C43的另一端；TL072的第3引腳連接到R36 的一端，R36的另一端連接到U6的第5引腳；TL072的第4引腳連接到R38的另一端和C41 的負(fù)端；6附36的第5引腳連接到R34的一端，R34的另一端連接到R34和C42的另一端； TL072的第6引腳連接到TL072的第7引腳和U8的第1引腳；TL072的第7引腳連接到 TL072的第6引腳和U8的第1引腳；TL072的第8引腳連接到D4的負(fù)極；DH4-20 (U8 部分)DH4-20的第1引腳連接到U7的第6引腳和第7引腳；DH4-20的第2引腳連接到 PR17的一端，的另一端連接到C41的負(fù)端；DH4-20的第3引腳連接到D6的負(fù)極，D6 的正極連接到D4的負(fù)極；ZDl的正極連接到D4的負(fù)極，C41的正端連接到D4的負(fù)極，C41 的一端連接到D4的負(fù)極，C40的一端連接到D4的負(fù)極，C40的另一端連接到R30、R31的一端和ZDU C41的負(fù)極和R38、C42的另一端和U7的第4引腳，以及JP3的第2引腳，R30和 R31的另一端接隔離地，JP3的第3引腳接隔離地；P181(U9 部分)P181的第1引腳接VCC ；P181的第2引腳連接到R46的一端，R46的另一端連接到U5的第48引腳；P181的第3引腳連接到R47的一端，R47的另一端連接到Ull的第3引腳；P181的第4引腳連接到+12V電源；P181(U10 部分)P181的第1引腳接VCC ；P181的第2引腳連接到R48的一端，R48的另一端連接到U5的第49引腳；P181的第3引腳連接到R49的一端，R49的另一端連接到Ull的第7引腳；P181的第4引腳連接到+12V電源；UL2003A(U11 部分)UL2003A的第1引腳接隔離地；UL2003A的第2引腳隔離地；UL2003A的第3引腳連接到R47的另一端，R47的一端連接到U9的第3引腳；UL2003A的第4、5、6引腳接隔離地；UL2003A的第7引腳連接到R49的另一端，R49的一端連接到UlO的第3引腳；UL2003A 的第8引腳接隔離地；UL2003A的第9引腳連接到+24V電源；UL2003A的第10引腳連接到 JP4的第3引腳；UL2003A的第11、12、13引腳連接到+24V電源；UL2003A的第14引腳連接到JP4的第2引腳；UL2003A的第15、16引腳連接到+24V電源；PDUSBD12 (U12 部分)PDUSBD12的第1引腳連接到C8051F020的第72引腳；PDUSBD12的第2引腳連接到C8051F020的第71引腳；PDUSBD12的第3引腳連接到C8051F020的第70引腳；PDUSBD12 的第4引腳連接到C8051F020的第69引腳；PDUSBD12的第5引腳接地；PDUSBD12的第6 引腳連接到C8051F020的第68引腳；PDUSBD12的第7引腳連接到C8051F020的第67引腳；PDUSBD12的第8引腳連接到C8051F020的第66引腳；PDUSBD12的第9引腳連接到 C8051F020的第65引腳；PDUSBD12的第10引腳連接到C8051F020的第57引腳；PDUSBD12的第11引腳連接到C8051F020的第58引腳；PDUSBD12的第12引腳連接到R320的一端，R320 的另一端接電源；PDUSBD12的第14引腳連接到C8051F020的第36引腳和RllO的一端， RllO的另一端接電源；PDUSBD12的第15引腳連接到C8051F020的第56引腳；PDUSBD12的第16引腳連接到C8051F020的第55引腳；PDUSBD12的第18引腳連接到Rl 19的一端，Rl 19 的另一端接電源；PDUSBD12的第19引腳連接到R117和R118的一端，R117的另一端接電源， R118的另一端接地；PDUSBD12的第20引腳連接到C8051F020的第5引腳；PDUSBD12的第 21引腳接LED2的負(fù)極，LED2的正極接Rl 16的一端，Rl 16的另一端接電源；PDUSBD12的第 22引腳接TO和C33的一端，C33的另一端接地J3的另一端接C32的一端和PDUSBD12的第 23引腳，C32的另一端接地；PDUSBD12的第24引腳接電源；PDUSBD12的第25引腳接Rl 12 的一端，Rl 12的另一端接Rl 15的一端和JP6的第2引腳，Rl 15的另一端接地；PDUSBD12的第沈引腳接R113的一端，R113的另一端接R114的一端和JP6的第3引腳，R314的另一端接地；PDUSBD12的第27引腳接⑶3的正極和C31的一端，⑶3的負(fù)極和C31的另一端地； PDUSBD12的第28引腳接Rlll的一端，Rlll的另一端接地；其中，本實(shí)用新型的電路上連接輸入接口和輸出接口來完成信號(hào)采集與數(shù)據(jù)輸出，輸入接口為傳感器接口，輸出接口為IXD顯示輸出接口、報(bào)警信號(hào)輸出接口、4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出接口和USB1. 1輸出接口。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、使用51單片機(jī)匯編語言編寫軟件，系統(tǒng)功能擴(kuò)展方便；測(cè)量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響，傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系，因此測(cè)量精度高；采用單片機(jī)嵌入式技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁；具備高低限設(shè)定與報(bào)警功能；電磁流量變送器在滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí)，還可以通過USB1. 1接口輸出數(shù)據(jù)或輸出4 20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)供記錄、調(diào)節(jié)和控制用，方便與外設(shè)互聯(lián)。2、本電磁流量計(jì)變換器的體積小，成本低，功耗低，讀寫速度快，實(shí)現(xiàn)電磁流量的 IXD實(shí)時(shí)顯示及4 20mA標(biāo)準(zhǔn)電流與USB1. 1接口輸出，且抗干擾能力強(qiáng)，工作壽命長。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案。如圖1所示，一種USB1. 1接口電磁流量計(jì)變換器包括Ul部分、U2部分、U3部分、 U4部分、TO部分、U7部分、U8部分、U9部分、UlO部分、Ull部分和U12部分，具體電路連接如下INAU8(U1 部分)INA128的第1引腳連接到Rll的一端；INA128的第2引腳連接到Cl、C3和Rl的一端，Cl的另一端接地，Rl的另一端接JPl的第1引腳；INA128的第3引腳連接到C2、R2 的一端和C3的另一端，C2的另一端接地，R2的另一端接JPl的第3引腳；INA128的第4引腳連接到-12V電源；INA128的第5引腳懸空；INA128的第6引腳連接到C4、R3的一端和 U2的第5引腳；INAl28的第7引腳連接到+12V電源；INA128的第8引腳連接到Rll的另一端；TL072 (U2 部分)TL072的第1引腳連接到C7、R7的一端和U3的第3引腳；TL072的第2引腳連接到R6的一端和R7、C7的另一端，R6的另一端接地；TL072的第3引腳連接到R5的一端； TL072的第4引腳連接到-12V電源；TL072的第5引腳連接到C5的一端和R3的另一端； TL072的第6引腳連接到C5的另一端和U2的第7引腳；TL072的第7引腳連接到C6的一端和U2的第6引腳，C6的另一端連接到R4的一端和R5的一端，R4的另一端接地；TL072 的第8引腳連接到+12V電源；0P07 (U3 部分)0P07的第1引腳懸空；0P07的第2引腳連接到0P07的第6引腳；0P07的第3引腳連接到R7、C7的一端和U2的第1引腳；0P07的第4引腳連接到-12V電源；0P07的第5 引腳懸空；0P07的第6引腳連接到R8的一端和0P07的第2引腳，R8的另一端連接到U4的第5、7、15和16引腳；0P07的第7引腳連接到+12V電源；0P07的第8引腳懸空；AD652 (U4 部分)AD652的第1引腳連接到+12V電源；AD652的第2、3和4引腳懸空；AD652的第5 引腳連接到R8的另一端和AD652的第7、15和16引腳；AD652的第6引腳懸空；AD652的第 7引腳連接到AD652的第5、15和16引腳；AD652的第8引腳連接到-12V電源；AD652的第 9引腳連接到U5的第43引腳；AD652的第10引腳連接到+12V電源；AD652的第11引腳連接到RlO的一端和U5的第44引腳，RlO的另一端接VCC ；AD652的第12引腳和第13引接地；AD652的第14引腳連接到Cll的一端，Cll的另一端接R9的一端，R9的另一端連接到AD652的第5、7、15和16引腳；AD652的第15引腳連接到AD652的第5、7禾口 16引腳；AD652 的第16引腳連接到AD652的第5、7和15引腳；C8051F020 (U5 部分)C8051F020的第1引腳到第4引腳懸空；C8051F020的第5引腳連接到PDUSBD12的第20引腳；C8051F020的第6引腳到第9引腳懸空；C8051F020的第10引腳接地；C8051F020 的第11引腳和第12引腳懸空；C8051F020的第13引腳接地；C8051F020的第14引腳到第 25引腳懸空；C8051F020的第沈引腳連接到C19和Yl的一端；C8051F020的第27引腳連接到C20和Yl的另一端，C19的另一端和C20的另一端相連；C8051F020的第28引腳到第35 引腳懸空；C8051F020的第36引腳連接到PDUSBD12的第14引腳；C8051F020的第37引腳接VCC ；C8051F020的第38引腳接地；C8051F020的第39引腳到第42引腳懸空；C8051F020 的第43引腳連接到AD652的第9引腳；C8051F020的第44引腳連接到AD652的第11引腳； C8051F020的第45引腳到第47引腳懸空；C8051F020的第48引腳連接到R46的一端，R46 的另一端連接到U9的第2弓丨腳；C8051F020的第49引腳連接到R48的一端，R48的另一端連接到UlO的第2引腳；C8051F020的第50引腳懸空；C8051F020的第51引腳連接到JP2 的第2引腳；C8051F020的第52引腳連接到JP2的第1引腳；C8051F020的第53引腳懸空； C8051F020的第54引腳連接到R41的一端，R41的另一端連接到U6的第3引腳；C8051F020 的第55引腳連接到PDUSBD12的第16引腳；C8051F020的第56引腳連接到PDUSBD12的第 15引腳；C8051F020的第57引腳連接到PDUSBD12的第10引腳；C8051F020的第58引腳連接到PDUSBD12的第11引腳；C8051F020的第59引腳到第62引腳懸空；C8051F020的第63 引腳接地；C8051F020的第64引腳接VCC ；C8051F020的第65引腳連接到U12的第9引腳; C8051F020的第66引腳連接到U12的第8引腳；C8051F020的第67引腳連接到U12的第7 引腳；C8051F020的第68引腳連接到U12的第6引腳；C8051F020的第69引腳連接到U12 的第4引腳；C8051F020的第70引腳連接到U12的第3引腳；C8051F020的第71引腳連接到U12的第2引腳；C8051F020的第72引腳連接到U12的第1引腳；C8051F020的第73引腳連接到JP5的第8引腳；C8051F020的第74引腳連接到JP5的第7引腳；C8051F020的第 75引腳連接到JP5的第6引腳；C8051F020的第76引腳連接到JP5的第5引腳；C8051F020 的第77引腳連接到JP5的第4引腳；C8051F020的第78引腳連接到JP5的第3引腳; C8051F020的第79引腳連接到JP5的第2引腳；C8051F020的第80引腳連接到JP5的第1 引腳；C8051F020的第81引腳連接到JP5的第10引腳；C8051F020的第82引腳連接到JP5 的第11引腳；C8051F020的第83引腳連接到JP5的第12引腳；C8051F020的第84引腳到第88引腳懸空；C8051F020的第89引腳接地；C8051F020的第90引腳接VCC ；C8051F020的第91引腳到第100引腳懸空;6m36(U6 部分)6N136的第1引腳懸空；6N136的第2引腳接VCC ；6N136的第3引腳連接到R41的一端，R41的另一端連接到U5的第M引腳；6附36的第4引腳懸空；6附36的第5引腳連接到R36的一端，R36的另一端連接到U7的第3引腳；6附36的第6引腳連接到6N136的第8 引腳和D4的負(fù)極，D4的正極連接到JP3的第1引腳；6N136的第7引腳懸空；6N136的第8 引腳連接到6N136的第6引腳和D4的負(fù)極；TL072 (U7 部分)[0049]TL072的第1引腳連接到R!35、R37和C43的一端，舊5的另一端連接到RM和C42 的一端，R37和C43的另一端連接到TL072的第2引腳，C42的另一端連接到C41的負(fù)端； TL072的第2引腳連接到R38的一端和R37和C43的另一端；TL072的第3引腳連接到R36 的一端，R36的另一端連接到U6的第5引腳；TL072的第4引腳連接到R38的另一端和C41 的負(fù)端；6附36的第5引腳連接到R34的一端，R34的另一端連接到R34和C42的另一端； TL072的第6引腳連接到TL072的第7引腳和U8的第1引腳；TL072的第7引腳連接到 TL072的第6引腳和U8的第1引腳；TL072的第8引腳連接到D4的負(fù)極；DH4-20 (U8 部分)DH4-20的第1引腳連接到U7的第6引腳和第7引腳；DH4-20的第2引腳連接到 PR17的一端，的另一端連接到C41的負(fù)端；DH4-20的第3引腳連接到D6的負(fù)極，D6 的正極連接到D4的負(fù)極；ZDl的正極連接到D4的負(fù)極，C41的正端連接到D4的負(fù)極，C41 的一端連接到D4的負(fù)極，C40的一端連接到D4的負(fù)極，C40的另一端連接到R30、R31的一端和ZDU C41的負(fù)極和R38、C42的另一端和U7的第4引腳，以及JP3的第2引腳，R30和 R31的另一端接隔離地，JP3的第3引腳接隔離地；P181(U9 部分)P181的第1引腳接VCC ；P181的第2引腳連接到R46的一端，R46的另一端連接到U5的第48引腳；P181的第3引腳連接到R47的一端，R47的另一端連接到Ull的第3引腳；P181的第4引腳連接到+12V電源；P181(U10 部分)P181的第1引腳接VCC ；P181的第2引腳連接到R48的一端，R48的另一端連接到U5的第49引腳；P181的第3引腳連接到R49的一端，R49的另一端連接到Ull的第7引腳；P181的第4引腳連接到+12V電源；UL2003A(U11 部分)UL2003A的第1引腳接隔離地；UL2003A的第2引腳隔離地；UL2003A的第3引腳連接到R47的另一端，R47的一端連接到U9的第3引腳；UL2003A的第4、5、6引腳接隔離地；UL2003A的第7引腳連接到R49的另一端，R49的一端連接到UlO的第3引腳；UL2003A 的第8引腳接隔離地；UL2003A的第9引腳連接到+24V電源；UL2003A的第10引腳連接到 JP4的第3引腳；UL2003A的第11、12、13引腳連接到+24V電源；UL2003A的第14引腳連接到JP4的第2引腳；UL2003A的第15、16引腳連接到+24V電源；PDUSBD12 (U12 部分)PDUSBD12的第1引腳連接到C8051F020的第72引腳；PDUSBD12的第2引腳連接到C8051F020的第71引腳；PDUSBD12的第3引腳連接到C8051F020的第70引腳；PDUSBD12 的第4引腳連接到C8051F020的第69引腳；PDUSBD12的第5引腳接地；PDUSBD12的第6 引腳連接到C8051F020的第68引腳；PDUSBD12的第7引腳連接到C8051F020的第67引腳；PDUSBD12的第8引腳連接到C8051F020的第66引腳；PDUSBD12的第9引腳連接到 C8051F020的第65引腳；PDUSBD12的第10引腳連接到C8051F020的第57引腳；PDUSBD12的第11引腳連接到C8051F020的第58引腳；PDUSBD12的第12引腳連接到R320的一端，R320 的另一端接電源；PDUSBD12的第14引腳連接到C8051F020的第36引腳和RllO的一端， RllO的另一端接電源；PDUSBD12的第15引腳連接到C8051F020的第56引腳；PDUSBD12的第16引腳連接到C8051F020的第55引腳；PDUSBD12的第18引腳連接到Rl 19的一端，Rl 19 的另一端接電源；PDUSBD12的第19引腳連接到R117和R118的一端，R117的另一端接電源， R118的另一端接地；PDUSBD12的第20引腳連接到C8051F020的第5引腳；PDUSBD12的第 21引腳接LED2的負(fù)極，LED2的正極接Rl 16的一端，Rl 16的另一端接電源；PDUSBD12的第 22引腳接TO和C33的一端，C33的另一端接地J3的另一端接C32的一端和PDUSBD12的第 23引腳，C32的另一端接地；PDUSBD12的第24引腳接電源；PDUSBD12的第25引腳接Rl 12 的一端，Rl 12的另一端接Rl 15的一端和JP6的第2引腳，Rl 15的另一端接地；PDUSBD12的第沈引腳接R113的一端，R113的另一端接R114的一端和JP6的第3引腳，R314的另一端接地；PDUSBD12的第27引腳接⑶3的正極和C31的一端，⑶3的負(fù)極和C31的另一端地； PDUSBD12的第28引腳接Rlll的一端，Rlll的另一端接地；產(chǎn)品開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境說明本軟件使用51單片機(jī)匯編語言編寫，JTAG仿真器調(diào)試通過，使用的MCU芯片型號(hào)為 C8051F020。產(chǎn)品運(yùn)行環(huán)境流量測(cè)量應(yīng)用場(chǎng)所。
權(quán)利要求1.一種USB1. 1接口電磁流量計(jì)變換器，其特征在于通過電磁流量傳感器采集流量信號(hào)，通過INAU8儀表專用放大器對(duì)流量信號(hào)放大，TL072和0P07運(yùn)算放大器組成的調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)放大與調(diào)理，然后由AD652電壓頻率轉(zhuǎn)換器將放大調(diào)理后的流量信號(hào)進(jìn)行電壓頻率轉(zhuǎn)換，然后將輸出的頻率信號(hào)傳輸給C8051F020單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理，C8051F020單片機(jī)輸出流量頻率數(shù)據(jù)經(jīng)過快速光電耦合器給信號(hào)放大與調(diào)理電路，并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，經(jīng)過DH4-20電壓電流變換器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA電流信號(hào)輸出，C8051F020單片機(jī)同時(shí)將所測(cè)量的流量數(shù)據(jù)輸出到LCD實(shí)現(xiàn)流量實(shí)時(shí)顯示或通過USB1. 1接口輸出，當(dāng)所測(cè)量的實(shí)時(shí)流量值超過設(shè)定的流量高、低限時(shí)，輸出高、低限報(bào)警信號(hào)，通過光耦隔離，達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)后輸出給報(bào)警執(zhí)行器件進(jìn)行報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種USB1.1接口電磁流量計(jì)變換器，其特征是電路包括 Ul部分、U2部分、U3部分、U4部分、TO部分、TO部分、U7部分、U8部分、U9部分、UlO部分、 Ull部分和U12部分，Ul部分、U2部分和U3部分相互連接構(gòu)成電磁流量傳感器的信號(hào)調(diào)理與放大電路，U4部分為電壓頻率轉(zhuǎn)換電路，TO部分為電磁流量計(jì)變換器的核心部分，主要由C8051F020單片機(jī)芯片構(gòu)成，完成信號(hào)的輸入處理與顯示、控制輸出，TO部分為快速光電耦合器，完成輸入與輸出信號(hào)的隔離，U7部分為放大電路，實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)的放大，U8部分為電壓電流轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)輸入電壓到輸出電流的轉(zhuǎn)換，U9部分和UlO部分構(gòu)成控制輸入與輸出信號(hào)的隔離，Ull部分為輸出信號(hào)的放大驅(qū)動(dòng)電路，U12部分實(shí)現(xiàn)USB1. 1輸出接口 ；其中，具體電路連接如下INA128-Ul 部分INA128的第1引腳連接到Rll的一端；INA128的第2引腳連接到C1、C3和Rl的一端， Cl的另一端接地，Rl的另一端接JPl的第1引腳；INA128的第3引腳連接到C2、R2的一端和C3的另一端，C2的另一端接地，R2的另一端接JPl的第3引腳；INA128的第4引腳連接到-12V電源；INA128的第5引腳懸空；INA128的第6引腳連接到C4、R3的一端和U2的第 5引腳；INA128的第7引腳連接到+12V電源；INA128的第8引腳連接到Rll的另一端；TL072-U2 部分TL072的第1引腳連接到C7、R7的一端和U3的第3引腳；TL072的第2引腳連接到R6 的一端和R7、C7的另一端，R6的另一端接地；TL072的第3引腳連接到R5的一端；TL072的第4引腳連接到-12V電源；TL072的第5引腳連接到C5的一端和R3的另一端；TL072的第 6引腳連接到C5的另一端和U2的第7引腳；TL072的第7引腳連接到C6的一端和U2的第 6引腳，C6的另一端連接到R4的一端和R5的一端，R4的另一端接地；TL072的第8引腳連接到+12V電源；0P07-U3 部分0P07的第1引腳懸空；0P07的第2引腳連接到0P07的第6引腳；0P07的第3引腳連接到R7、C7的一端和U2的第1引腳；0P07的第4引腳連接到-12V電源；0P07的第5引腳懸空；0P07的第6引腳連接到R8的一端和0P07的第2引腳，R8的另一端連接到U4的第 5、7、15和16引腳；0P07的第7引腳連接到+12V電源；0P07的第8引腳懸空；AD652-U4 部分AD652的第1引腳連接到+12V電源；AD652的第2、3和4引腳懸空；AD652的第5引腳連接到R8的另一端和AD652的第7、15和16引腳；AD652的第6引腳懸空；AD652的第7引腳連接到AD652的第5、15和16引腳；AD652的第8引腳連接到-12V電源；AD652的第9 引腳連接到U5的第43引腳；AD652的第10引腳連接到+12V電源；AD652的第11引腳連接到RlO的一端和U5的第44引腳，RlO的另一端接VCC ；AD652的第12引腳和第13引接地；AD652的第14引腳連接到Cll的一端，Cll的另一端接R9的一端，R9的另一端連接到 AD652的第5、7、15和16引腳；AD652的第15引腳連接到AD652的第5、7和16引腳；AD652 的第16引腳連接到AD652的第5、7和15引腳；C8051F020-U5 部分C8051F020的第1引腳到第4引腳懸空；C8051F020的第5引腳連接到PDUSBD12的第 20引腳；C8051F020的第6引腳到第9引腳懸空；C8051F020的第10引腳接地；C8051F020 的第11引腳和第12引腳懸空；C8051F020的第13引腳接地；C8051F020的第14引腳到第 25引腳懸空；C8051F020的第26引腳連接到C19和Yl的一端；C8051F020的第27引腳連接到C20和Yl的另一端，C19的另一端和C20的另一端相連；C8051F020的第28引腳到第35 引腳懸空；C8051F020的第36引腳連接到PDUSBD12的第14引腳；C8051F020的第37引腳接VCC ；C8051F020的第38引腳接地；C8051F020的第39引腳到第42引腳懸空；C8051F020 的第43引腳連接到AD652的第9引腳；C8051F020的第44引腳連接到AD652的第11引腳； C8051F020的第45引腳到第47引腳懸空；C8051F020的第48引腳連接到R46的一端，R46 的另一端連接到U9的第2弓丨腳；C8051F020的第49引腳連接到R48的一端，R48的另一端連接到UlO的第2引腳；C8051F020的第50引腳懸空；C8051F020的第51引腳連接到JP2 的第2引腳；C8051F020的第52引腳連接到JP2的第1引腳；C8051F020的第53引腳懸空； C8051F020的第54引腳連接到R41的一端，R41的另一端連接到U6的第3引腳；C8051F020 的第55引腳連接到PDUSBD12的第16引腳；C8051F020的第56引腳連接到PDUSBD12的第 15引腳；C8051F020的第57引腳連接到PDUSBD12的第10引腳；C8051F020的第58引腳連接至Ij PDUSBD12的第11引腳；C8051F020的第59引腳到第62引腳懸空；C8051F020的第63 引腳接地；C8051F020的第64引腳接VCC ；C8051F020的第65引腳連接到U12的第9引腳; C8051F020的第66引腳連接到U12的第8引腳；C8051F020的第67引腳連接到U12的第7 引腳；C8051F020的第68引腳連接到U12的第6引腳；C8051F020的第69引腳連接到U12 的第4引腳；C8051F020的第70引腳連接到U12的第3引腳；C8051F020的第71引腳連接到U12的第2引腳；C8051F020的第72引腳連接到U12的第1引腳；C8051F020的第73引腳連接到JP5的第8引腳；C8051F020的第74引腳連接到JP5的第7引腳；C8051F020的第 75引腳連接到JP5的第6引腳；C8051F020的第76引腳連接到JP5的第5引腳；C8051F020 的第77引腳連接到JP5的第4引腳；C8051F020的第78引腳連接到JP5的第3引腳; C8051F020的第79引腳連接到JP5的第2引腳；C8051F020的第80引腳連接到JP5的第1 引腳；C8051F020的第81引腳連接到JP5的第10引腳；C8051F020的第82引腳連接到JP5 的第11引腳；C8051F020的第83引腳連接到JP5的第12引腳；C8051F020的第84引腳到第88引腳懸空；C8051F020的第89引腳接地；C8051F020的第90引腳接VCC ；C8051F020的第91引腳到第100引腳懸空;6N136-U6 部分6N136的第1引腳懸空；6N136的第2引腳接VCC ；6N136的第3引腳連接到R41的一端，R41的另一端連接到U5的第54引腳；6N136的第4引腳懸空；6N136的第5引腳連接到R36的一端，R36的另一端連接到U7的第3引腳；6附36的第6引腳連接到6N136的第8引腳和D4的負(fù)極，D4的正極連接到JP3的第1引腳；6N136的第7引腳懸空；6N136的第8引腳連接到6N136的第6引腳和D4的負(fù)極； TL072-U7 部分TL072的第1引腳連接到R35、R37和C43的一端，R35的另一端連接到RM和C42的一端，R37和C43的另一端連接到TL072的第2引腳，C42的另一端連接到C41的負(fù)端；TL072 的第2引腳連接到R38的一端和R37和C43的另一端；TL072的第3引腳連接到R36的一端，R36的另一端連接到U6的第5引腳；TL072的第4引腳連接到R38的另一端和C41的負(fù)端；6附36的第5引腳連接到RiM的一端，RIM的另一端連接到RIM和C42的另一端；TL072 的第6引腳連接到TL072的第7引腳和U8的第1引腳；TL072的第7引腳連接到TL072的第6引腳和U8的第1弓丨腳；TL072的第8引腳連接到D4的負(fù)極； DH4-20-U8 部分DH4-20的第1引腳連接到U7的第6引腳和第7引腳；DH4-20的第2引腳連接到PR17 的一端，PR17的另一端連接到C41的負(fù)端；DH4-20的第3引腳連接到D6的負(fù)極，D6的正極連接到D4的負(fù)極；ZDl的正極連接到D4的負(fù)極，C41的正端連接到D4的負(fù)極，C41的一端連接到D4的負(fù)極，C40的一端連接到D4的負(fù)極，C40的另一端連接到R30、R31的一端和 ZDUC41的負(fù)極和R38、C42的另一端和U7的第4引腳，以及JP3的第2引腳，R30和R31的另一端接隔離地，JP3的第3引腳接隔離地； P181——U9部分P181的第1引腳接VCC ；P181的第2引腳連接到R46的一端，R46的另一端連接到U5 的第48引腳；P181的第3引腳連接到R47的一端，R47的另一端連接到Ull的第3引腳； P181的第4引腳連接到+12V電源； P181-UlO 部分P181的第1引腳接VCC ；P181的第2引腳連接到R48的一端，R48的另一端連接到U5 的第49引腳；P181的第3引腳連接到R49的一端，R49的另一端連接到Ull的第7引腳； P181的第4引腳連接到+12V電源； UL2003A-Ull 部分UL2003A的第1引腳接隔離地；UL2003A的第2引腳隔離地；UL2003A的第3引腳連接到R47的另一端，R47的一端連接到U9的第3引腳；UL2003A的第4、5、6引腳接隔離地； UL2003A的第7引腳連接到R49的另一端，R49的一端連接到UlO的第3引腳；UL2003A的第8引腳接隔離地；UL2003A的第9引腳連接到+24V電源；UL2003A的第10引腳連接到JP4 的第3引腳；UL2003A的第11、12、13引腳連接到+24V電源；UL2003A的第14引腳連接到 JP4的第2引腳；UL2003A的第15、16引腳連接到+24V電源； PDUSBD12-U12 部分PDUSBD12的第1引腳連接至Ij C8051F020的第72引腳；PDUSBD12的第2引腳連接到 C8051F020的第71引腳；PDUSBD12的第3引腳連接到C8051F020的第70引腳；PDUSBD12 的第4引腳連接到C8051F020的第69引腳；PDUSBD12的第5引腳接地；PDUSBD12的第6 引腳連接到C8051F020的第68引腳；PDUSBD12的第7引腳連接到C8051F020的第67引腳；PDUSBD12的第8引腳連接到C8051F020的第66引腳；PDUSBD12的第9引腳連接到C8051F020的第65引腳；PDUSBD12的第10引腳連接到C8051F020的第57引腳；PDUSBD12的第11引腳連接到C8051F020的第58引腳；PDUSBD12的第12引腳連接到R320的一端，R320 的另一端接電源；PDUSBD12的第14引腳連接到C8051F020的第36引腳和RllO的一端， RllO的另一端接電源；PDUSBD12的第15引腳連接到C8051F020的第56引腳；PDUSBD12的第16引腳連接到C8051F020的第55引腳；PDUSBD12的第18引腳連接到Rl 19的一端，Rl 19 的另一端接電源；PDUSBD12的第19引腳連接到R117和R118的一端，R117的另一端接電源， R118的另一端接地；PDUSBD12的第20引腳連接到C8051F020的第5引腳；PDUSBD12的第 21引腳接LED2的負(fù)極，LED2的正極接Rl 16的一端，Rl 16的另一端接電源；PDUSBD12的第 22引腳接TO和C33的一端，C33的另一端接地J3的另一端接C32的一端和PDUSBD12的第 23引腳，C32的另一端接地；PDUSBD12的第24引腳接電源；PDUSBD12的第25引腳接Rl 12 的一端，Rl 12的另一端接Rl 15的一端和JP6的第2引腳，Rl 15的另一端接地；PDUSBD12的第沈引腳接R113的一端，R113的另一端接R114的一端和JP6的第3引腳，R314的另一端接地；PDUSBD12的第27引腳接⑶3的正極和C31的一端，⑶3的負(fù)極和C31的另一端地； PDUSBD12的第28引腳接Rlll的一端，Rlll的另一端接地。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種USB1.1接口電磁流量計(jì)變換器，通過單片機(jī)采集從電磁流量傳感器輸入接口傳送的流量信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理、放大與運(yùn)算，獲得流量數(shù)據(jù)，將獲得的數(shù)據(jù)與設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，輸出高、低限報(bào)警信號(hào)，根據(jù)實(shí)時(shí)流量的變化輸出流量數(shù)據(jù)由LCD顯示，并通過4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出接口輸出或通過USB1.1接口輸出。本電磁流量計(jì)變換器的體積小，成本低，功耗低，讀寫速度快，且抗干擾能力強(qiáng)，工作壽命長。
文檔編號(hào)G01F1/58GK202057371SQ20112007970
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者曹蘇群, 朱全銀 申請(qǐng)人:淮陰工學(xué)院