基于PIC16F877单片机的井下压力测量技术研究
2．2 压力采集电路设计
压力检测系统的数据采集主要是通过单片机PIC16F877来完成。压力检测系统设计中有一项要求就是精度要达到0．1％FS，且采集最小间隔为1 s，鉴于这两个要求，在数据采集电路设计时选用精度很高的多通道24位芯片ADS1226，具有100SPS的数据采集率，符合最小1 s的数据采集间隔。
图2为压力采集电路的连接图，其中，P3．0、P3．1、P3．2、P3．3为单片机的I／O接口，分别与ADS1226的START、SCLK、DOUT、MUX引脚相连。其中P3．0控制着ADS1226的启动信号，当P3．0输出高电平时，ADS1226开始进行数模转换，当P3．2输入低电平时A／D转换完成，转换完的数据信号随着SCLK传输到PIC16F877单片机内。由于压力传感器HM10输出的是4～20 mA的电流信号，而ADS1226是一个电压采集芯片，在此处选用了型号为ISO-A4-P3-04的电流转电压芯片。ISO-A4-P3-04把4～20 mA的电流信号转换成了0～5 V的电压信号。
2．3 数据存储电路设计
井下数据测量期间可能会有大量的原始数据，这些数据对油井状况的评估是一份宝贵的资料，因此测量系统在设计时要考虑数据的存储。本系统选用的是大容量Flash存储器。该器件采用三星公司的CMOS浮置门技术和与非存储结构，存储容量为64M×8位，除此之外还有2 048k×8位的空闲存储区。对528字节一页的写操作所需时间典型值是200 μs，而对16 k字节一块的擦除操作典型值也仅需2 ms。每一页中的数据读出速度也很快，平均每个字节只需50 ns，已经与一般的SRAM相当。8位I／O端口采用地址、数据和命令复用的方法。这样既可减少引脚数，还可使接口电路简洁。片内的写控制器能自动执行写操作和擦除功能，包括必要的脉冲产生，内部校验等，完全不用外部微控制器考虑，简化了器件的编程控制难度。如图3为单片机PIC16F877与Flash存储器的接口连接图。单片机的P5．0～P5．7管脚与Flash的8为I／O口相连。
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