基于PIC16F877單片機(jī)的井下壓力測量技術(shù)研究
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2．4 數(shù)據(jù)顯示電路設(shè)計(jì)
壓力檢測系統(tǒng)采用了彩色智能顯示液晶屏，該系列顯示器采用集成化CPU，內(nèi)置一級(jí)漢字庫(二級(jí)字庫可選)，采用標(biāo)準(zhǔn)指令集，通過RS232C接口或打印機(jī)并行口接收控制命令和數(shù)據(jù)。同時(shí)為了提高通訊速度，顯示器內(nèi)設(shè)置了一個(gè)256字節(jié)的輸入緩沖區(qū)。在發(fā)送數(shù)據(jù)前應(yīng)先檢查DTR(液晶顯示器上串口名稱)信號(hào)，若DTR為高電平(TTL)，表示緩沖區(qū)滿，要等到DTR信號(hào)變?yōu)榈碗娖?TTL)后再發(fā)送數(shù)據(jù)。即DTR為低電平(TTL)時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，DTR為高電平(TTL)時(shí)停止數(shù)據(jù)發(fā)送。如果每組的數(shù)據(jù)量少于256字節(jié)，同時(shí)每組之間又有足夠的間隔，則不需要判斷DTR位信號(hào)也可連續(xù)發(fā)送。
壓力檢測系統(tǒng)在處理器與液晶屏通信時(shí)采用的是串口的形式，把PIC16F877的P4．6管腳當(dāng)作通用I／O口直接與液晶屏的串行接口向連接，標(biāo)準(zhǔn)的RS-232在進(jìn)行通信時(shí)只需要發(fā)送、接收和地線(GND)3個(gè)管腳即可，因此液晶顯示器與處理器的連接十分簡單。但是由于PIC16F877管腳能承受的電平最大5．5 V，而串行接口的電平是TTL電平，所以在連接這兩個(gè)器件時(shí)必須添加一個(gè)電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3232，具體的連接方式如圖4所示，圖中YJ-RXD是液晶屏的串行接收接口，P4．6為PIC16F877的發(fā)送端口，MAX3232起到了一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換的作用。數(shù)據(jù)回放主要指的是將存儲(chǔ)在FLASH存儲(chǔ)芯片中的數(shù)據(jù)回放到PC機(jī)上，PC機(jī)接收數(shù)據(jù)采用的是串口RS-232，通過MAX3232進(jìn)行連接，如圖4所示，這里不再敘述。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/171317.htm
3 軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要是單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。PIC16F877的內(nèi)核CPU結(jié)構(gòu)是按照精簡指令集和高透明指令的宗旨來設(shè)計(jì)的，因此單片機(jī)開發(fā)采用專門用于PIC16F877系列單片機(jī)而設(shè)計(jì)集成開發(fā)環(huán)境，編程采用C語言。PIC16F877作為主CPU。PIC16F877在系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)壓力數(shù)據(jù)的采集、系統(tǒng)的啟動(dòng)、采集數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)的顯示和上位機(jī)數(shù)據(jù)的回放等。其軟件的主程序流程圖如圖5所示。
在整個(gè)壓力采集系統(tǒng)中，通過PIC16F877單片機(jī)來控制啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，單片機(jī)共采集12個(gè)數(shù)據(jù)，去掉最大與最小的數(shù)據(jù)，取平均值，作為一個(gè)井口壓力值。在根據(jù)相應(yīng)的算法，通過進(jìn)口壓力值計(jì)算出測點(diǎn)壓力和油層壓力，再把這3個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示。
4 結(jié)束語
本文設(shè)計(jì)的壓力檢測系統(tǒng)通過了現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的測試，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，采集了大量的數(shù)據(jù)，通過改變測試條件驗(yàn)證了測得壓力值的準(zhǔn)確性，由于要長期實(shí)時(shí)監(jiān)測井下壓力，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)10天的數(shù)據(jù)，所以該系統(tǒng)連續(xù)工作10天后要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回訪，并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上，以便后續(xù)參考。井下壓力檢測系統(tǒng)是通過測量井口壓力來推算井底壓力的方法來實(shí)現(xiàn)壓力測量的，這就避免了井下的復(fù)雜環(huán)境，從而減少了環(huán)境對(duì)測量的影響。同時(shí)使用液晶屏將測量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示，滿足了實(shí)時(shí)性測量的要求。
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