3　氣體流量的檢測

　　氣體流量測量采用的是MF4000系列氣體流量計，MF4000系列質(zhì)量流量計是美國矽翔微機電專為管徑為3~8 mm的氣體管路中的低速氣流的流量計量而設(shè)計。卡口式設(shè)計為用戶提供簡便的安裝，滿足用戶測量多氣體管路的需求。塑料卡口可輕松的進行機械接口轉(zhuǎn)換，應(yīng)用于不同的低成本環(huán)境，內(nèi)置安全插件可適用于更寬的應(yīng)用，MF4000系列氣體流量計技術(shù)參數(shù)如表1所列。

　　表1　MF4000系列氣體流量計技術(shù)參數(shù)

　　智能家電控制芯片為傳統(tǒng)的8051系列單片機，單片機與氣體流程傳感器通過RS232通信，整個通信過程單片機作為主機，傳感器作為從機，它們采用點對點（或點對多點）主從式工控網(wǎng)絡(luò)的半雙工異步傳輸模式，主機和從機之間用輪詢的方式來進行通信。只有主機才能啟動通信，沒有接到主機請求，從機不能主動發(fā)送信息。主機向從機發(fā)送任務(wù)報文，從機接收到主機的任務(wù)命令后返回響應(yīng)報文并執(zhí)行相應(yīng)操作。除了發(fā)送響應(yīng)報文外，從機只能處于接收狀態(tài)。主機的每一次查詢都是以一個報文（幀）的數(shù)據(jù)傳送給從機。其通信流程如圖3所示。

　　圖3　單片機與傳感器/流量計的RS232串行通信流程

　　對于RS232協(xié)議，用固定的字符0x9D標(biāo)識一幀數(shù)據(jù)的開始。數(shù)據(jù)傳輸通信時，幀頭（地址）的識別是非常關(guān)鍵和重要的。一般解決此問題的方法是：找到所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中不可能出現(xiàn)的特征數(shù)據(jù)，再將此特征數(shù)據(jù)作為幀頭發(fā)送。但是，這種通信方式中，一方面特征數(shù)據(jù)一般較難找到，大多數(shù)情況下都需要用數(shù)個特殊字符組成特征數(shù)據(jù)作為幀頭；另一方面由于增加了較多的無用字符（相對于有用數(shù)據(jù)而言），從機不得不對特征數(shù)據(jù)進行解碼，使得通信時間延長，造成該從機的時間浪費。本協(xié)議采用1位幀頭（地址）標(biāo)志位來解決幀頭（地址）的識別問題。

　　具體方法為：主機首先禁止奇偶校驗，同時設(shè)置奇偶校驗位為Mark標(biāo)志（相當(dāng)于設(shè)置幀頭標(biāo)志位DS為1），再向從機發(fā)送幀頭（地址）。此時，正處于幀頭（地址）監(jiān)聽狀態(tài)的從機收到主機發(fā)來的幀頭（地址）后，進入中斷服務(wù)例程，讀取主機發(fā)送的幀頭（地址）是否正確，當(dāng)確認正確后，從機進入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)并等待主機發(fā)送數(shù)據(jù)；否則，仍處于幀頭（地址）監(jiān)聽狀態(tài)并等待主機發(fā)送下一個幀頭（地址）。主機接著禁止奇偶校驗，同時設(shè)置奇偶校驗位為Space標(biāo)志（相當(dāng)于設(shè)置幀頭（地址）標(biāo)志位DS為0），再發(fā)送數(shù)據(jù)，進入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)的從機將正常接收所有數(shù)據(jù)，然后向主機發(fā)送響應(yīng)報文，最后釋放總線并重新進入幀頭（地址）監(jiān)聽狀態(tài)。

　　單片機通過串口與傳感器通信，可以方便地采集到瞬時流量和累積流量，可記錄自上電以來瞬時流量的最大值和最小值，具有超量程指示功能。