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作为工农业生产测量的重要组成部分,流量测量已经深入到人们的日常生活、国防现代化建设以及经济科学的发展研究等领域。现如今,资源和能源的节约利用逐渐被人们所重视,而流量的准确测量能够为企业提供巨大的经济效益和社会效益,避免资源、能源的浪费。同时,还可以利用流量计给出科学的、可靠的工业生产过程中排放的污水以及有害气体数据,从而可以对污水及有害气体的排放进行有效的控制和管理。 超声波流量计具有方便使用、精度高、可不与流体接触进行测量的特点,广泛应用于管道流体资源的管理及配置领域。本设计是利用 ARM Cortex-M3核的STM32F103ZET6作为系统微控制器,并利用高精度时间测量芯片TDC-GP22来完成声波在管道内的传播时间测量。 本设计的主要工作过程是利用STM32微处理器控制TDC-GP22产生方波信号并作用于发射换能器,使换能器发射声波。当接收换能器接收到声波信号时,通过信号处理电路的放大、滤波后再反馈给TDC-GP22,这样就可以得到声波顺流传播时所用的时间。同时,通过切换电路将换能器进行切换,可以利用同样的方法得到声波逆流传播时所用时间。再利用TDC-GP22芯片计算出声波顺流与逆流传播时的时间差,并将时差数据发送给STM32,然后通过STM32微处理器计算出管道流体流量。最后,流量数据可以通过液晶模块实时的显示出来,并能够通过GPRS无线通信模块将数据发送至监控计算机。 本文对系统各部分硬件电路图以及主要芯片的功能进行了详细的介绍,并绘制了主要的软件流程图。