基于單片機的壓力測量控制系統研發(fā)

　　3.6 RS-485接口電路

　　本系統中,通訊測量控制系統與各壓力測量控制系統屬主從式通訊網(wǎng)絡(luò ),為適合此遠距離、多點(diǎn)、干擾大的通訊環(huán)境,采用RS-485接口電路。本系統中選用的MAX483接口電路,是由MAXIM生產(chǎn)的專(zhuān)用于RS-485通訊的小功率收發(fā)器,含有一個(gè)驅動(dòng)器和一個(gè)接收器,其特點(diǎn)是具有減小轉換速率的驅動(dòng)器,可以使EMI(電磁干擾)減到最少,并減少因電纜終端不適當而產(chǎn)生的影響,可以以高達250kb/s的速率無(wú)誤差地傳送數據。

　　3.7 自動(dòng)復位電路

　　由于壓力測量控制系統在井下連續運行,為了防止由于意外干擾引起“死機”,特在壓力測量控制系統引入自動(dòng)復位電路,即看門(mén)狗電路?？撮T(mén)狗電路種類(lèi)很多,為了減少元件個(gè)數,本系統選用MAX706。

　　MAX706確保在加電期間復位,并防止掉電或降壓情況下微處理器代碼執行出錯。在加電時(shí)一旦 Vcc達到1V,即可保證 輸出低電平,當Vcc上升超過(guò)復位門(mén)限電壓時(shí),需經(jīng)過(guò)大約200ms,一個(gè)內部定時(shí)器才允許 變?yōu)楫旊娖?。只要VCC降低到復位門(mén)限電壓以下, 就變?yōu)榈碗娖健?/p>

　　MAX706看門(mén)狗電路還監控微處理器的工作,如果在1.6S內微處理器不觸發(fā)看門(mén)狗輸入(WDI)且WDI并非處于三態(tài),WDO將變?yōu)榈碗娖健?/p>

　　4 壓力測量控制系統軟件設計

　　壓力測量控制系統的程序由主程序和幾個(gè)子程序組成。子程序主要包括測頻率子程序、計算壓力子程序、顯示數據子程序、串行通訊子程序等。

　　4.1 測頻率子程序

　　單片機多倍周期同步法測量的兩種情形,本系統選用第二種方法,即固定TM的多倍周期測量法。

　　4.2 計算壓力子程序

　　當單片機測完一個(gè)信號頻率后,取出對應的壓力盒常數A, B, f0,由公式

　　計算出壓力P(為兆帕)或換算成其他單位的壓力值。

　　4.3 顯示數據子程序

　　單片機把前面計算出的壓力值輸出到LCM液晶顯示模塊顯示。LCM液晶顯示模塊EA-D20040AR的初始化程序如下:

　　START: MOV DPTR, #2000H;置指令寄存器地址

　　MOV A, #38H; 置功能,數據以8位操作,2行顯示,5X7點(diǎn)陣

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV A, #06H; 置輸入模式,設置AC為增量方式,顯示屏不移動(dòng)

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV A, #OEH: 置顯示開(kāi)/關(guān)控制,顯示開(kāi),顯示光標,閃耀關(guān)

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV A, #01H; 總清,清除屏幕,置AC地址為零

　　MOVX @DPTR, A

　　RET

　　4.4 壓力測量控制系統串行通訊子程序

　　本系統中,各壓力測量控制系統與通訊測量控制系統之間屬于多機通訊。通訊測量控制系統為主機,各壓力測量控制系統為從機。壓力機發(fā)送數據,通訊測量控制系統接收數據。

　　壓力測量控制系統(從機)中斷方式通訊程序程序設計思想是:在主程序中設置好與串行通訊接收和中斷有關(guān)的初始化工作后,等待中斷,在收到一幀地址信息后啟動(dòng)中斷進(jìn)入通訊服務(wù)程序,在以后的接收或發(fā)送通訊中就采用查詢(xún)方式,直到本次通訊結束,由中斷返回到主程序。其中若從機未作好發(fā)送準備及出現非法命令等也從中斷返回,在主程序中作好準備。主機應重新和從機聯(lián)絡(luò ),使從機再次進(jìn)入串行口中斷。

　　本文作者創(chuàng )新點(diǎn):

　　本文設計的壓力測量控制系統以80C51單片機為核心,包括傳感器、光耦6N139、數據開(kāi)關(guān)74HC151、點(diǎn)陣式液晶顯示模塊EA-D20040AR, RS-485接口電路及高效電源電路等。測控系統接收到通訊分機傳來(lái)的數據采集命令后,采集四通道的壓力,傳給通訊分機,再由通訊分機傳到地面, 實(shí)現了快速監測處理和及時(shí)反饋信息。

　　參考文獻:

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　　[3] 唐慧強. 精密壓力變送器的研制.測控技術(shù),1999,6-18:63-64。

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