明渠流量測(cè)量是流量檢測(cè)的一個(gè)重要分支,廣泛應(yīng)用于城市供水引水渠、污水治理流入和排放渠、工礦企業(yè)廢水排放以及農(nóng)業(yè)灌溉等場(chǎng)合。這些場(chǎng)合的被測(cè)液體大都具有較強(qiáng)的腐蝕性和較多的雜質(zhì),而超聲波明渠流量計(jì)采用非接觸法進(jìn)行測(cè)量,因而在這些場(chǎng)合得到大量應(yīng)用。在目前的市場(chǎng)上,進(jìn)口超聲波明渠流量計(jì)價(jià)格昂貴,而國產(chǎn)超聲波明渠流量計(jì)雖然價(jià)格低廉,但一般技術(shù)水平較低,在產(chǎn)品功能、測(cè)量精度和可靠性等方面和進(jìn)口產(chǎn)品還有差距。為了設(shè)計(jì)出一種功能完善、精度和性價(jià)比較高的超聲波明渠流量計(jì)產(chǎn)品,本論文課題將FPGA(Field Programmable Gate Arrays,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)技術(shù)引入超聲波明渠流量計(jì)設(shè)計(jì),提出了一種全新的基于FPGA和MCU模式的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)以常用的8位增強(qiáng)型微控制器(MCU)為核心,充分發(fā)揮FPGA運(yùn)行速度快、內(nèi)部資源豐富的優(yōu)勢(shì),將其用于超聲波信號(hào)處理,能夠顯著提高計(jì)時(shí)精度,并實(shí)現(xiàn)一些抗干擾邏輯設(shè)計(jì);系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了流量測(cè)量的基本功能,也設(shè)計(jì)了顯示、鍵盤、串行通信、電流環(huán)輸出和繼電器輸出等完備的功能,能夠滿足絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合的需要;在設(shè)計(jì)中,我們也兼顧了系統(tǒng)性能和器件成本的關(guān)系,有效地控制和降低了整套儀表的成本。從而圓滿完成了論文課題的設(shè)計(jì)任務(wù)。本學(xué)位論文各章節(jié)內(nèi)容安排如下:首先是前言,介紹本課題的項(xiàng)目背景、課題的目的和意義;**章流量測(cè)量概述。**章介紹系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。第三章為系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹主儀器和變送器系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方案,第四章為系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。介紹了變送器和主儀器系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)。第五章為系統(tǒng)的開發(fā)與調(diào)試,簡(jiǎn)要地介紹了本系統(tǒng)所采用的開發(fā)、調(diào)試工具。