智能變送器的硬件系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。系統(tǒng)由壓力傳感器、溫度測量芯片、低功耗單片機MSC1211、液晶顯示、編程接口、電源管理和電流輸出等幾部分構(gòu)成。液晶顯示采用并行接口，編程接口采用串行口。由于制作的為兩線制變送器要求在環(huán)路供電時輸出電流在4~20mA，考慮到其他方面的影響，要求整個系統(tǒng)的電流在3.5mA左右，這樣在零壓力比較容易調(diào)出4mA，所以在選擇器件時功耗應(yīng)重點考慮。本系統(tǒng)采用的帶有片上D/A和A/D的單片機和液晶顯示器均具有省電功能，溫度芯片為單線制低功耗。在設(shè)計軟件時讓通訊部分和采樣部分分時工作，以確保整個系統(tǒng)在3.5mA左右。MSC1211在2.7~5.25V工作電壓下功耗小于4mW，液晶顯示器的工作電流小于50μA;另外MSC1211可以提供**的2.5V或1.25V的基準(zhǔn)電壓作為A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓。
系統(tǒng)的工作過程：從壓力傳感器來的信號進入到A/D轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部具有可編程增益放大器，可根據(jù)輸入信號的范圍自動設(shè)置增益放大倍數(shù)，A/D轉(zhuǎn)換器對模擬信號數(shù)字化并進行數(shù)字濾波后，由CPU根據(jù)從溫度芯片DS18B20讀來的溫度信號，從FALSH存儲器中讀取零點、線性度校正系數(shù)后，進行溫度補償和非線性補償，然后根據(jù)量程范圍進行量程轉(zhuǎn)換并將其送到D/A轉(zhuǎn)換器，從而輸出相應(yīng)的電流值，同時將壓力以相應(yīng)的單位顯示在液晶顯示器上。