智能渦輪流量計在油料測量中的設計及探討 十五

系統硬件的總體設計

硬件電路設計原則

本文在硬件設計時的步驟及遵循的原則：

首先要選擇最主要的芯片或元器件，在流量顯示儀中就是對信號處理和運算的核心——單片機芯片的選擇。它決定著硬件整體方案的設計和其它芯片及元器件的選擇。

分別設計各個外圍硬件模塊，選擇典型電路，實現系統的模塊化。設計外圍硬件模塊時，注意單片機資源的分配和應用，如單片機的管腳分配、單片機內部集成模塊的應用等。充分和合理利用單片機資源不但可以減少外圍電路設計的工作量，而且可以提高整機的可靠性。

設計硬件結構時，要結合軟件方案一并考慮。硬件結構與軟件方案發生相互影響時，考慮的原則是：功能盡可能由軟件來實現，以簡化硬件的結構。這樣可以減小硬件的復雜性，所付出的代價是占用較長CPU運行時間。在所實現功能相同的情況下，都選擇低功耗芯片、元器件及設備。

可靠性及抗干擾設計是硬件系統設計所必須考慮的，它包括芯片、元器件選擇、濾波、印刷電路板布線、信道隔離等。

硬件系統結構

根據流量顯示儀的功能要求，硬件系統包括單片機控制器模塊、傳感器信號輸入模塊、液晶顯示模塊、面板按鍵模塊及汽車電源供電模塊。

單片機控制器模塊主要由單片機構成，是信號處理、計算的核心，也是整個流量顯示儀運行的核心部分。EEPROM起到存儲數據的功能，是單片機外接的一個存儲組件。其它大部分模塊都受單片機控制器模塊的控制或通過單片機控制器而起作用。

傳感器信號輸入模塊是指流量信號的整形輸入。流量信號需要進行整形放大等處理，然后被單片機控制器的計數模塊識別并計數。液晶顯示模塊包括顯示驅動電路及顯示器。面板按模塊由面板按鍵電路及按鍵組成。汽車電源供電模塊包括供電電路和設備供電電源。

本系統的各個模塊硬件設計電路與各部分軟件設計將在后面逐一詳細加以介紹．

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