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基于51单片机的压力测量控制系统开发

2016-09-01 00:33
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  3.7 自动复位电路

  由于压力测量控制系统在井下连续运行,为了防止由于意外干扰引起“死机”,特在压力测量控制系统引入自动复位电路,即看门狗电路。看门狗电路种类很多,为了减少元件个数,本系统选用MAX706。

  MAX706确保在加电期间复位,并防止掉电或降压情况下微处理器代码执行出错。在加电时一旦 Vcc达到1V,即可保证 输出低电平,当Vcc上升超过复位门限电压时,需经过大约200ms,一个内部定时器才允许 变为当电平。只要VCC降低到复位门限电压以下, 就变为低电平。

  MAX706看门狗电路还监控微处理器的工作,如果在1.6S内微处理器不触发看门狗输入(WDI)且WDI并非处于三态,WDO将变为低电平。

  4 压力测量控制系统软件设计

  压力测量控制系统的程序由主程序和几个子程序组成。子程序主要包括测频率子程序、计算压力子程序、显示数据子程序、串行通讯子程序等。

  4.1 测频率子程序

  单片机多倍周期同步法测量的两种情形,本系统选用第二种方法,即固定TM的多倍周期测量法。

  4.2 计算压力子程序

  当单片机测完一个信号频率后,取出对应的压力盒常数A, B, f0,由公式

  计算出压力P(为兆帕)或换算成其他单位的压力值。

  4.3 显示数据子程序

  单片机把前面计算出的压力值输出到LCM液晶显示模块显示。LCM液晶显示模块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,数据以8位操作,2行显示,5X7点阵

  MOVX @DPTR, A

  MOV A, #06H; 置输入模式,设置AC为增量方式,显示屏不移动

  MOVX @DPTR, A

  MOV A, #OEH: 置显示开/关控制,显示开,显示光标,闪耀关

  MOVX @DPTR, A

  MOV A, #01H; 总清,清除屏幕,置AC地址为零

  MOVX @DPTR, A

  RET

  4.4 压力测量控制系统串行通讯子程序

  本系统中,各压力测量控制系统与通讯测量控制系统之间属于多机通讯。通讯测量控制系统为主机,各压力测量控制系统为从机。压力机发送数据,通讯测量控制系统接收数据。

  压力测量控制系统(从机)中断方式通讯程序程序设计思想是:在主程序中设置好与串行通讯接收和中断有关的初始化工作后,等待中断,在收到一帧地址信息后启动中断进入通讯服务程序,在以后的接收或发送通讯中就采用查询方式,直到本次通讯结束,由中断返回到主程序。其中若从机未作好发送准备及出现非法命令等也从中断返回,在主程序中作好准备。主机应重新和从机联络,使从机再次进入串行口中断。

  本文作者创新点:

  本文设计的压力测量控制系统以80C51单片机为核心,包括传感器、光耦6N139、数据开关74HC151、点阵式液晶显示模块EA-D20040AR, RS-485接口电路及高效电源电路等。测控系统接收到通讯分机传来的数据采集命令后,采集四通道的压力,传给通讯分机,再由通讯分机传到地面, 实现了快速监测处理和及时反馈信息。

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